魯棒飛行控制系統(tǒng)設計

內容概要

　　《魯棒飛行控制系統(tǒng)設計》系統(tǒng)地介紹了三種魯棒控制設計方法：玎?？刂品椒?、h2／h∞混合控制方法與μ綜合控制方法。在此基礎上，通過飛行控制系統(tǒng)的設計實例及仿真，詳細說明了三種魯棒飛行控制系統(tǒng)的設計過程。全書內容共分5章。第1章，魯棒控制理論概述；第2章，魯棒控制基礎；第3章，h∞飛行控制系統(tǒng)設計；第4章，h2／h∞飛行控制系統(tǒng)設計；第5章，μ綜合飛行控制系統(tǒng)設計。
　　《魯棒飛行控制系統(tǒng)設計》是作者多年來在研究生教學和科研工作的基礎上不斷積累總結而成，不僅注重魯棒控制理論的介紹和總結，同時更注重魯棒控制方法在飛行控制系統(tǒng)設計中的應用，將先進控制理論與工程實際問題緊密結合在一起。本書可供航空、航天領域中從事控制理論研究與應用、飛行控制系統(tǒng)設計與研究的科研人員、工程技術人員使用，也可作為高等院校博士研究生、碩士研究生和高年級本科生的教學參考書。

書籍目錄

第1章　魯棒控制理論概述
　1．1魯棒控制理論中的主要方法
　1．1．1kharitonov區(qū)間理論
　1．1．2h∞魯棒控制方法
　1．1．3h2／h∞魯棒控制方法
　1．1．4結構奇異值μ方法
　1．1．5魯棒控制的求解方法
　1．2魯棒控制的應用及魯棒飛行控制研究現狀
第2章　魯棒控制基礎
　2．1數學預備知識
　2．1．1空間與范數
　2．1．2矩陣奇異值
　2．1．3函數的范數
　2．1．4riccati方程
　2．1．5線性分式變換
　2．1．6線性矩陣不等式
　2．2不確定性的描述
　2．2．1可參數化不確定模型
　2．2．2非參數化不確定性
　2．3線性不確定系統(tǒng)的頻域模型
　2．3．1不確定系統(tǒng)模型的類型
　2．3．2攝動函數建模
　2．4魯棒穩(wěn)定性的頻域判據
　2．4．1nyquist判據
　2．4．2小增益定理：nyquist頻域判據的推廣
第3章　h∞飛行控制系統(tǒng)設計
　3．1h∞標準設計問題
　3．2h∞混合靈敏度控制問題
　3．2．1混合靈敏度控制思想
　3．2．2h∞混合靈敏度控制方法
　3．3加權函數的選取
　3．4縱向飛行控制系統(tǒng)設計與仿真
　3．4．1單狀態(tài)點設計與仿真
　3．4．2多狀態(tài)點設計與仿真
　3．5側向飛行控制系統(tǒng)設計與仿真
第4章　h2／h∞飛行控制系統(tǒng)設計
　4．1問題的提出
　4．2h2標準控制
　4．2．1h2性能
　4．2．2h2標準控制問題
　4．3基于lmi的h2／h∞控制
　4．3．1基于lmi的h∞控制
　4．3．2基于lmi的h2控制
　4．3．3基于lmi的h2／h∞控制
　4．3．4求解算法
　4．4飛控系統(tǒng)設計與仿真
　4．5含參數攝動的飛控系統(tǒng)設計與仿真
　4．5．1模型的建立及求解算法
　4．5．2飛控系統(tǒng)設計與仿真
第5章　μ綜合飛行控制系統(tǒng)設計
　5．1結構奇異值
　5．1．1結構奇異值μ定義
　5．1．2μ的邊界
　5．1．3實數與復數值結構的比較
　5．1．4恒定但未知結構與隨機時間變化結構的比較
　5．2魯棒穩(wěn)定性和魯棒性能
　5．2．1魯棒穩(wěn)定性分析
　5．2．2魯棒性能
　5．3 μ綜合設計方法
　5．3．11z綜合步驟
　5．3．2內部連接結構
　5．3．3閉環(huán)響應
　5．3．4h∞綜合
　5．3．5μ分析和d尺度
　5．3．6d-k迭代
　5．4縱向飛控系統(tǒng)設計與仿真
　5．4．1飛機模型及內部連接結構
　5．4．2加權函數的選取
　5．4．3μ綜合與μ分析
　5．4．4仿真分析
　5．5側向飛控系統(tǒng)設計與仿真
　5．5．1飛機模型及內部連接結構
　5．5．2加權函數的選取
　5．5．3μ綜合與μ分析
　5．5．4仿真分析
　5．6非脆弱μ綜合魯棒飛控系統(tǒng)的設計與仿真
　5．6．1非脆弱魯棒控制基本概念
　5．6．2非脆弱μ綜合設計方法
　5．6．3飛控系統(tǒng)設計與仿真
參考文獻
　　

章節(jié)摘錄

版權頁：   插圖：   隨著科學技術的發(fā)展，對飛機性能的要求越來越高，這就要求飛行控制系統(tǒng)能良好地處理模型不精確問題和外界干擾問題。而在實際飛行控制系統(tǒng)設計中還要考慮以下因素： （1）當飛機數學模型的參數發(fā)生變化或存在結構不確定時，飛行控制系統(tǒng)也應該能夠較好地完成對飛機的控制任務； （2）由于控制器頻帶比較寬，使得飛機性能受飛機結構和執(zhí)行機構動態(tài)性能變化的影響較大； （3）反饋控制器的設計雖然對飛行員指令會得到較好的響應，但是外部擾動對它的影響可能會是破壞性的； （4）執(zhí)行部件與控制元件的制造容差，系統(tǒng)運行過程中存在的老化、磨損以及環(huán)境和運行條件惡化等現象； （5）在實際工程問題中，通常對數學模型要人為地進行簡化，去掉一些復雜的因素。 因此，一個合理的設計應該考慮到上述各種因素的影響，從而就會用到與控制有關的各種理論知識。例如：對于系統(tǒng)中出現的隨機噪聲，利用濾波的方法處理；在系統(tǒng)結構參數不確定的情況下進行系統(tǒng)辨識，建立系統(tǒng)的數學模型；為了使控制系統(tǒng)具有判斷故障和處理故障的能力，可以進行故障診斷和容錯控制；對于各種不確定性因素及其影響，就要考慮到魯棒控制方法。 魯棒性是指控制對象在一定范圍內變化時，它能在某種程度上保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性與動態(tài)性能的能力。魯棒控制就是設計一種控制器，使得當系統(tǒng)存在一定程度的參數不確定性及一定限度的未知建模動態(tài)時，閉環(huán)系統(tǒng)仍能保持穩(wěn)定并具有一定的控制性能的控制。這就是不確定系統(tǒng)魯棒控制。 關于魯棒控制的問題最早可以追溯到1927年Black針對具有攝動的精確的增益反饋設計思想，而基于這一設計思想的控制系統(tǒng)往往是動態(tài)不穩(wěn)定的。直至1932年Nyquist提出基于Nyquist曲線的頻域穩(wěn)定性判據之后，才使得反饋增益與控制系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性之間關系明朗化。進而Bode于1945年討論了單輸入單輸出反饋系統(tǒng)的魯棒性，提出利用幅值和相位穩(wěn)定裕量來得到系統(tǒng)能容忍的不確定范圍，并引入微分靈敏度函數來衡量參數攝動下的系統(tǒng)性能。其早期研究主要針對攝動的不確定性，即敏感性分析問題上。這是一種無窮小分析思想，與工程實際相距較遠。

編輯推薦

《魯棒飛行控制系統(tǒng)設計》由章衛(wèi)國教授、李愛軍教授、劉小雄副教授、李廣文副教授共同編著，由國防工業(yè)出版社出版。

圖書封面

圖書標簽Tags

無

評論、評分、閱讀與下載

---

    魯棒飛行控制系統(tǒng)設計 PDF格式下載

---