《多約束下非線性積分器系統魯棒自適應控制及套用》是依託北京大學，由王金枝擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：多約束下非線性積分器系統魯棒自適應控制及套用
- 項目負責人：王金枝
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目圍繞具有實際工程背景的不確定積分器非線性系統在不同約束限制下的幾個重要問題展開理論研究和基礎套用研究，具體包括三個方面的內容。其一，針對不確定積分器非線性系統在存在輸入擾動和輸入約束的情形下研究系統的魯棒鎮定問題以及滿足超調量和穩態誤差要求等性能指標下的魯棒跟蹤問題，給出魯棒控制器設計方法。進一步，將得到的結果套用擴展到飛彈系統的制導和控制一體化設計上。其二，研究多個體積分器非線性系統的漸進一致性算法和有限時間一致性算法，在此基礎上考慮具不確定性和輸入擾動的積分器非線性多個體系統的協調控制問題。其三，將飛彈的運動學和動力學模型綜合考慮，在制導和控制一體化設計的框架下結合得到的多個體積分器非線性系統一致性控制的研究成果設計協同控制算法，實現多枚飛彈協同打擊同一個確定或運動的目標。
結題摘要
本項目研究了三個方面的問題，即多智慧型體系統的協同控制、系統的容錯控制以及具一定約束條件的飛彈系統的制導律設計問題。提出了新的協同控制、容錯控制以及制導律的設計方法。所研究的問題和得到的結果都具有重要的科學意義和潛在的套用價值。具體包括： 其一，針對一階、二階及高階積分器、一般線性系統以及具有非線性動態的三大類多智慧型體系統以及帶有輸入擾動的多智慧型體系統，考慮了一致性跟蹤控制以及包含控制問題。利用滑模控制方法、自適應控制以及Lyapunov等理論，基於相對的狀態信息或相對的輸出信息，設計了有限時間分散式協同控制律及其魯棒協同控制律。研究了量化通訊、採樣通訊以及只使用相對狀態的符號信息設計控制協定的方法以及輸入飽和約束下的一致性控制，補充和發展了現有的多智慧型體系統協同控制設計方法。 其二，針對反饋線性化系統, 設計了滿足跟蹤誤差穩態及瞬態性能要求的魯棒容錯控制器。考慮了多智慧型體系統在存在執行器故障下的故障檢測以及容錯控制方法，給出了基於智慧型體相對信息的完全分散式故障檢測策略以及分散式容錯控制算法。 其三，研究了具一定約束條件的飛彈系統的制導律設計問題。研究了基於滑模控制方法的滿足視線角約束的指定攻擊時間的制導律設計以及多枚飛彈協同攻擊的制導律設計方法，分別提出了事先指定攻擊時間和基於通訊協調攻擊時間兩種方案。 研究了基於最優控制理論和二階段設計思路的兩種具末端攻擊角約束的導引律設計方法，並將結果推廣到了三維空間的情形。 研究了同時實現末端攻擊角和攻擊時間約束的制導律設計問題，結合最優控制理論、二階段導引策略以及滑模控制方法，提出了三種具有明顯優點的制導律設計方法。所得到的結果對於發展飛彈系統的協同打擊策略也具有重要的意義。
