基于自适应动态规划的高速飞行器鲁棒优化控制方法研究

来源 :华中科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wonder568
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着高速飞行器领域技术不断发展,飞行器将执行更复杂的任务,并面对更恶劣的外界环境,所以对飞行器控制器的鲁棒性要求不断提高。为了提高对带扰动飞行器的鲁棒控制效果以及设计不依赖模型参数的控制器,本文针对带扰动的高速飞行器模型,研究了基于自适应动态规划的随机鲁棒优化控制方法,主要工作如下:根据气动分析和坐标系定义,推导出高速飞行器的运动学和动力学方程。并对外界不确定性因素进行分析和建模。建立了带有参数摄动的高速飞行器非线性模型。针对带扰动高速飞行器纵向非线性模型,提出了一种基于自适应动态规划的鲁棒最优控制方法。通过在标称系统的性能指标函数中加入鲁棒项,可将鲁棒控制问题转化为最优控制问题。并从理论和仿真实验证明了该方法的有效性。因为数学模型与真实动力学存在一定的偏差,为了避免使用系统的模型参数,达到去模型化,提出了一种基于误差系统的鲁棒自适应动态规划加比例积分微分控制的组合控制方法。将传统策略迭代作为已知条件带入Lyapunov方程,并用多项式网络逼近最优性能指标和控制律。通过带入多组状态数据,迭代计算出多项式网络系数,从而得到最优控制律。为了进一步验证鲁棒自适应动态方法的有效性,提出了一种基于增广系统的鲁棒自适应动态规划控制作为单独控制器的方法。在系统的性能指标函数中加入折现因子和在控制律中加入鲁棒系数,可以达到鲁棒控制效果。此外,为了进一步提高鲁棒控制器的控制性能,用自抗扰控制代替比例积分微分控制作为主控制器。提出了一种基于随机鲁棒优化的串级自抗扰控制方法,并与误差系统的鲁棒自适应动态规划方法相结合。优化过程中使用量子扩散蒙特卡洛算法来优化控制器参数。仿真实验表明该方法与以上方法相比,控制效果更好。
其他文献
语文教材在甄选及书写中华优秀传统文化上较为重视,体现出文化经典及时代精神特征。基于一线教学经验及思考,本文提出与具体教育改革相符的教学措施,旨在为高中语文教学中渗透中华优秀传统文化提供相应的参考依据。
期刊
随着仓储系统规模的扩大和需要处理信息量的增加,提高仓储系统自动化程度实现无人化管理成为必然趋势。在自动化存储系统的基础上,研究者们以提高空间利用率为目标进一步提出紧致化仓储系统概念。将紧致化仓储系统应用于舰船上,可以满足舰船仓储系统对空间容量和自动化检索与提取的要求,而制定合理的调度策略提升其作业效率成为研究重点。本文研究一种用于舰船的紧致化仓储调度系统,实现舰船仓储自动化管理,提高系统运作效率。
学位
随着人工智能技术的发展,自动驾驶技术已成为汽车领域研究热点,并逐步运用于商业实践,施工机械也同样有无人化升级需求。本文以云-端融合的无人推土机系统为研究背景,以无人推土机车端系统为研究对象,研究其规划与控制方案,并结合施工场景,研究融合视觉与全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System,G-NSS)的位姿估计方法,以及基于深度相机的室外大场景建图方法。在云
学位
随着电子信息的持续发展,计算机、服务器等电子设备已广泛应用于各个行业。通常采用主用电源与冗余备用双路独立电源对该类设备不间断供电。而采用基于晶闸管的双电源切换装置能在较大功率负载下完成两路电源的自动切换,保障负载稳定运行。本文对基于晶闸管的双电源快速切换装置展开研究,旨在高效定位电源故障并提高电源切换速度。首先,针对现有电源故障判定算法中存在的判定时间长、误判率高等缺陷,设计了一种基于限定电压瞬时
学位
安全约束经济调度是电力系统调度的关键问题之一,同时也是电力市场实时出清的关键环节。安全约束经济调度考虑系统在正常状态和所有“N-1”预想故障状态下的传输容量约束,以最小化正常状态的总发电成本为优化目标,计算调度方案。校正型安全约束经济调度是安全约束经济调度的一种特殊情况,在预想故障发生后对调度方案进行调整,从而降低总发电成本。现有的基于模型的校正型安全约束经济调度求解方法由于需要进行费时的迭代,难
学位
由于化石能源逐渐枯竭、全球气候变化以及人们对于能源的需求量不断增加,大力发展太阳能等可再生能源已经成为必然。可是太阳能发电具有间歇性、随机性和波动性的特点,使得电力系统的规划以及安全稳定运行等面临着严峻的挑战,因此需要对光伏发电功率进行准确预测。目前大多数光伏功率预测研究没有充分考虑机理模型,预测精度有待提高,并且其预测结果多为确定值,难以提供预测结果的不确定性信息。针对以上问题,本文围绕光伏功率
学位
电机伺服系统作为工业制造场景中的关键节点,在运行过程中会产生大量表征系统运行状态的重要信息,设计支持高速通信功能的伺服监控系统能够便捷、实时、高效率地获取这些关键运行信息,为设备开发、调试和故障诊断提供数据支持。现有伺服监控系统在通信手段上存在传输速率低、兼容性差和配置繁琐等缺陷,难以满足开发人员在设备开发与调试场景下的点对点高速通信需求。本文在以数字信号处理器(Digital Signal Pr
学位
核电厂发生失水事故时,锆合金管的温度会快速上升,在高温蒸汽中不断氧化直至脆化,最终可能破裂而导致核燃料泄露。发射率作为一项重要的热物理参数,在锆合金管非接触测温的准确性以及事故情况下的快速散热方面具有重要意义。目前锆合金管国产化正处于研制阶段,国内缺少对其发射率的系统性测量与研究,而现有的发射率测量装置多用于测平面目标,且测量环境要求较高,不适用于对锆合金管发射率的测量。本文设计并实现一套针对锆合
学位
在高等教育中推广中华优秀传统文化有着重要的意义,能够让学生对中华优秀传统文化有着清晰的认知和深入的了解,能够达到立德树人、匠心育人的根本目的,能够为高校学生提供内在的精神支撑和外在的奋斗动力。文章分析了中华优秀传统文化在高校的传播现状,找出影响传播效果的症结所在,然后通过加强正面课堂的灌输教育、开展校园活动的隐性渗透、培育高素质的教师队伍、利用传统节日吸引学生学习兴趣等创新推广路径,最大化的实现中
期刊
地球有将近百分之五十的陆地表面覆盖着山脉、陡坡、森林和沼泽等,面对这些复杂地形,轮式和履带式机构基本都是“举步维艰”,许多陆生四足哺乳动物却能灵活地穿行于这些复杂地形中。以模仿陆生四足动物(如狗、马、牛等)为对象开发的四足机器人既不像六足等多足机器人那样具有相对复杂的结构,又比双足机器人拥有更好的稳定性和鲁棒性。综合考量制造难易度、控制成本和稳定性后,四足仿生机器人成为当前足式机器人的研究热点之一
学位