关键词： 非脆弱理论   航天器控制   线性矩阵不等式   增益摄动   鲁棒控制  

摘要： 随着航天工程的逐步实施，航天器正朝着高速、大尺度、多功能的大型化和复杂化方向发展，强鲁棒非脆弱高精高稳控制技术是保证航天器在复杂太空环境下正常运行并成功实施空间任务的有效保障。本文梳理了非脆弱控制理论的起源及发展，进而总结了基于线性矩阵不等式（linear matrix inequalities, LMIs）方法的鲁棒非脆弱控制器在航天器轨道及姿态控制中的应用，在考虑加法式摄动和乘法式摄动的条件下，进一步地说明了非脆弱状态反馈控制器、输出反馈控制器、干扰观测器及中间状态观测器的设计方法，并对未来航天器非脆弱控制方法的发展与应用提出了展望，为航天器鲁棒非脆弱控制方法的研究探索提供思考，以满足日益复杂的航天器高精高稳控制任务需求。

关键词： 电静液作动器   神经网络控制   流量脉动   前馈补偿  

摘要： 流量脉动是柱塞泵的固有属性，理论而言其是由多个柱塞往复运动所产生，但在实际运行中柱塞在缸孔密封容腔内的一次次挤压和排放油液会积存残余压力，并伴随着泄漏等非线性不确定性，致使实际流量脉动与理论流量脉动之间存在偏差。现有电静液作动器(Electro-hydrostatic actuation，EHA)非线性控制方法研究中，通常对流量脉动进行线性处理并前馈补偿，忽视了泵流量脉动的非线性特征以及偏差效应，进而扩大了匹配不确定性的上界，致使控制器增益系数增大引起噪声放大，限制了电静液作动器系统控制精度的提升。为追求更高的控制精度，提出了一种基于流量脉动补偿的电静液作动器神经网络控制方法。首先建立理论流量脉动的非线性范式模型用于前馈补偿，随后通过双通道神经网络实时逼近执行器的摩擦及第二通道干扰、理论与实际流量脉动的残差及第三通道干扰。试验结果表明，所提出的基于流量脉动补偿的电静液作动器神经网络控制和另外两种控制方法相比，跟踪精度提升了65%以上，在降低控制器增益和调参难度的同时，获得了更加优异的控制性能。

关键词： 航空发动机   发动机控制   北斗短报文通信   鲁棒控制算法  

摘要： 针对大气湍流对航空发动机造成的扰动影响和安全性问题，提出了一种基于北斗通信的湍流区航空发动机鲁棒控制算法。首先基于北斗卫星导航系统对前机测量得到的湍流区物理信息进行通信，设计报文内容及编码，建立信息发送判定逻辑。根据报文信息实现控制器参数的自适应调节，形成航空发动机自适应高增益鲁棒控制算法。为验证所提出方法的有效性，针对DGEN380型发动机进行仿真，仿真结果表明，提出的控制算法相比传统的PI控制算法在抗扰能力上有所提升，可以使航空发动机高、低压转子转速处于设计的偏差量内，具有良好的抗扰效果。

关键词： 电力开关柜   智能控制器   硬件设计   软件设计  

摘要： 本文对电力开关柜智能控制器的设计与应用进行了研究,对智能控制器的功能需求、硬件设计以及软件实现的关键技术进行了探讨,介绍了智能控制器在电力开关柜中的实际应用,特别是在故障诊断和保护控制方面的作用.针对智能控制器在应用过程中遇到的通信稳定性、环境适应性和功耗优化等技术挑战,本文提出了相应的解决方案,旨在为电力开关柜智能化的发展提供技术支持,提升其在实际应用中的可靠性和稳定性.

关键词： 自适应循环发动机   无模型自适应控制   推力保持   优化控制   多变量控制  

摘要： 自适应循环发动机（ACE）通过改变部件的几何形状来改变发动机内部的热力循环，可以满足不同飞行条件下对动力的不同要求。然而由于ACE涵道几何调节参数多，参数之间耦合复杂，即使在单一模式下也具有很强的非线性特征，建立高精度的ACE模型，并基于此进行多变量控制器设计难度很大。无模型自适应控制（MFAC）算法无需被控对象的精确模型，仅通过对其输入/输出（I/O）数据进行动态线性化就可以实现控制器的设计，计算负担小且鲁棒性较强。本文以某型自适应循环发动机为研究对象，设计了针对ACE单一模式的多变量无模型自适应控制策略，并通过引入积分环节，减小被控制量的响应波动并改善其动态性能。进一步地，针对ACE的推力保持控制问题，本文分别采用人工蜂群（ABC）优化算法和PID-线性规划（PID-LP）综合优化算法设计外环指令修正回路，搭建双环多变量控制系统，以在实现发动机推力保持的同时，控制涡轮温度和压气机喘振裕度不超过限制边界。最后，基于本文所设计的控制结构及策略，面向工程应用开展了硬件在回路仿真试验。仿真结果表明，本文提出的基于改进的MFAC双环推力控制结构能够使发动机获得良好的稳态和动态控制性能，且在气路部件性能退化条件下，能实现安全限制范围内的推力保持，从而更好地发挥发动机的性能，延长发动机使用寿命，具有工程应用价值。

关键词： 单相锁相环   非线性控制   李雅普诺夫稳定性定理   二阶广义积分器  

摘要： 单相锁相环被广泛应用于电力系统等相关领域，目前传统的单相锁相环算法存在计算量大、计算方法复杂等问题，并且在输入信号频率变化明显的场合使用效果会受到影响。针对这些问题提出了一种基于正弦跟踪非线性控制的单相锁相环，采用基于李雅普诺夫稳定性的设计方法，实现了输入信号频率变化时锁相环的全局收敛。在PSIM中搭建该新型锁相环的仿真模型，并将所提方法与基于二阶广义积分器的传统单相锁相环的应用效果进行比较，利用TMS320F28069数字信号处理器进行了实验验证。仿真和实验表明，该算法能改善传统二阶广义积分器在频率突变场合下输出精度变差的问题，且算法简单、响应迅速。

关键词： 接地故障   选线装置   线性控制   处置策略  

摘要： 变电站出线接地故障会导致用户侧负荷受损,对电力系统稳定性产生负面影响。因此及时判别故障线路,消除接地故障对维持系统的稳定十分重要。部分地区以小电流接地选线装置来进行故障线路判别,但其准确度受多方面因素影响,通过对某县电网故障数据样本统计分析,梳理接地故障产生的原因、变电站小电流接地选线装置的选线原理和失准的原因,提出基于线性控制的变电站出线故障处置策略模型,为后续变电站出线接地故障预防处理,提高电压稳定水平提供参考。

关键词： AR智能平台   智能管控措施   安全系统  

摘要： 阐述电力线路施工现场安全智能系统组成和特点,探讨电力线路施工现场安全智能管控措施,包括建立AR智能平台、实现设备与材料智能化安检、完善智能监控系统、部署视频智能管理系统。

关键词： 液压机械臂   非线性干扰观测器   反演鲁棒控制  

摘要： 针对液压机械臂中存在的高度非线性、未建模摩擦力、外部随机干扰等问题,建立液压机械臂动力学模型,提出一种基于非线性干扰观测器的反演鲁棒控制方法。非线性干扰观测器可以对系统中存在的干扰进行观测与补偿,从而提高反演鲁棒控制器的控制性能。对所提控制方法的稳定性进行理论推导与分析,并通过AMESim、MATLAB/Simulink联合仿真验证其有效性。仿真研究表明:该控制方法能够准确观测与补偿未知干扰,控制效果明显优于PID以及反演鲁棒控制。

关键词： 液压直驱手腕   积分滑模面   自适应鲁棒控制  

摘要： 针对液压直驱手腕在参数不确定和未知干扰等不确定非线性存在情况下轨迹跟踪误差大的问题,对自适应鲁棒控制(ARC)算法做出改进,提出一种积分滑模面自适应鲁棒控制(ISMS-ARC)策略。基于手腕整体的高阶动力学模型引入积分滑模函数,并结合反步法和自适应鲁棒控制器设计方法构造控制器,在保证系统具有鲁棒性的同时实现对未知状态的解耦和对不确定参数的估计。结合李雅普诺夫稳定性理论证明控制器的稳定性。搭建基于AMESim、MATLAB/Simulink、ADAMS的手腕联合仿真模型,并将ISMS-ARC与ARC、DRC控制方法进行关节轨迹跟踪的仿真对比。结果表明:ISMS-ARC方法不仅有效减小了跟踪误差,而且在跟踪参考轨迹恒定或系统受到常值干扰时依然能实现渐进跟踪;与其他2种控制方法相比,该方法表现出更高的跟踪精度和更强的鲁棒性。