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国家重点基础研究发展计划(2012CB821205): 作品数：16 被引量：153H指数：9; 相关作者：宋申民邓立为郑重陈兴林于浛更多>>; 相关机构：哈尔滨工业大学北京宇航系统工程研究所湘潭大学更多>>; 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金CAST创新基金项目更多>>; 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术理学兵器科学与技术更多>>

基于分数阶滑模控制的挠性航天器姿态跟踪及主动振动抑制研究被引量：7: 2015年; 针对挠性航天器姿态跟踪控制问题,提出一种具有模糊自适应理论、分数阶理论、滑模控制理论和主动振动补偿综合特性的复合控制律。首先,在传统挠性航天器姿态控制模型基础上,推导出姿态模型的具有复合扰动的一般非线性系统形式,利用模糊自适应理论对复合扰动进行万能逼近,结合分数阶理论与滑模控制理论设计分数阶滑模控制律,进一步使用Lyapunov理论与分数阶稳定性理论证明了整个系统的稳定性。其次,针对航天器挠性模态模型,利用压电智能材料的控制方法,设计具有应变速率反馈特性的挠性模态补偿器。最后,数值仿真验证了模糊自适应分数阶滑模控制律的有效性与良好的控制性能。; 邓立为宋申民陈兴林; 关键词：航天器分数阶微积分模糊自适应

控制受限的编队航天器鲁棒自适应控制被引量：10: 2014年; 研究了考虑控制受限的编队航天器鲁棒自适应轨道跟踪控制问题。针对航天器编队飞行系统中控制受限、外部扰动和模型不确定性的情况,利用反步控制方法和指令滤波设计提出了一种鲁棒自适应控制策略。指令滤波器用于补偿控制受限对于控制器的影响,同时设计了自适应律对未知参数进行估计,并且利用Lyapunov稳定性理论分析了闭环系统的渐近稳定性。和滑模控制等传统鲁棒控制不同,所设计的鲁棒自适应控制器是连续的,更便于航天器编队飞行系统的实现。仿真结果表明所设计的控制器既能实现高精度的编队飞行跟踪控制,又能保证控制受限的要求。; 宋申民郑重苏烨; 关键词：编队飞行鲁棒自适应控制稳定性

基于自适应容积卡尔曼滤波的非合作航天器相对运动估计被引量：14: 2014年; 针对目标星无信息传递以及无特征光点的非合作目标交会对接问题,提出了一种利用立体视觉的相对运动估计方法。由于测量装置安装在非质心位置时,CW方程描述的卫星相对运动所存在的误差不能忽略,因而通过给出适用于椭圆轨道和圆轨道下的一般耦合模型,来描述姿态运动对位置运动的影响。为了克服模型的严重非线性以及噪声统计特性时变的问题,提出了基于Sage-Husa噪声估计器的自适应滤波器。仿真表明:该算法能够适应测量噪声统计特性随时间变化的情况,具有较高的相对运动估计精度。; 于浛魏喜庆宋申民刘铭; 关键词：立体视觉自适应滤波算法

控制系统的分数阶建模及分数阶PI^λD^μ控制器设计被引量：15: 2014年; 在系统分析与设计过程中,针对高阶动态系统所具有的时滞性,常常利用具有延迟环节的一阶(first order plus time delay,FOPTD)或者二阶系统(second order plus time delay,SOPTD)模型对其进行近似处理,由于建模误差过大影响所描述系统的准确性和控制性能。本文给出了具有延迟环节的新型非整数阶类一阶系统模型(non-integer order plus time delay,NIOPTD),并分别设计了某高阶系统降阶得到的传统模型与新型类一阶系统近似模型,对比分析新型类一阶系统模型的优点与可行性。针对上述3种系统模型(FOPTD、SOPTD、NIOPTD)在频域内给出分数阶PIλDμ控制器新的参数整定方法,通过仿真对比分析得出方法的有效性,并证实分数阶PIλDμ控制器作用于NIOPTD模型具有最好的控制性能和鲁棒稳定性。; 邓立为宋申民庞慧; 关键词：分数阶微积分分数阶PI^ΛD^Μ控制器参数整定性能指标

基于分数阶滑模的挠性航天器姿态鲁棒跟踪控制被引量：25: 2013年; 针对挠性航天器姿态跟踪控制问题,提出一种新型的具有强鲁棒性的分数阶滑模控制器。利用分数阶微分算子的快速收敛性与信息记忆性,在滑模面与控制输入中均引入分数阶微分算子,使新型控制器具有分数阶微分与滑模控制的双重优点,从而使姿态跟踪控制系统具有更好的快速性、强鲁棒性和良好的抗干扰性。进一步使用Lyapunov理论与分数阶稳定性理论证明了整个系统的稳定性,分析了分数阶滑模面的优点。数值仿真验证了分数阶滑模控制器的有效性与良好的控制性能。; 邓立为宋申民; 关键词：挠性航天器分数阶微积分

考虑避免碰撞的编队卫星自适应协同控制被引量：12: 2013年; 基于势函数法研究具有模型不确定性的编队飞行卫星避免碰撞的自适应协同控制。势函数法的思想为设计碰撞区域势函数值较大,所设计的控制律使得系统势函数具有减小的趋势,从而实现避免碰撞的编队飞行任务。首先,在无外部参考轨迹的情况下,通过引入避免碰撞势函数,提出一种自适应协同控制器,编队卫星最终实现速度一致和避免碰撞。进一步,考虑已知外部参考轨迹的情形,基于新的势函数方法,设计新的自适应协同控制器,能够同时实现避免碰撞、速度一致、卫星跟踪参考轨迹的目的。对于所提出的两种控制方法,均通过合理地应用Lyapunov稳定性理论分析了闭环系统的稳定性。仿真结果表明了所设计控制方法的有效性。; 郑重宋申民; 关键词：势函数编队飞行

输入饱和系统的离散增益调度控制及其在在轨交会中的应用被引量：3: 2014年; 基于参量Lyapunov方法和不变集理论,针对具有输入饱和非线性约束的线性系统,提出了一种离散增益调度控制方法.通过逐渐增大代表闭环系统收敛速率参数的值,所提出的离散增益调度控制方法逐步加快闭环系统的收敛速度,达到改善闭环系统动态性能的目的.如果开环系统是非指数不稳定的,则所提出的离散增益调度控制器可实现半全局镇定;反之可实现局部镇定,并均可保证闭环系统的指数稳定性.最后,将所提出的方法应用于空间合作目标在轨交会控制系统的控制器设计,并直接在原始非线性系统模型上进行仿真,结果验证了所提方法的有效性.; 王茜周彬段广仁; 关键词：不变集

基于输出反馈滑模控制的分数阶超混沌系统同步被引量：18: 2014年; 以具有更大秘钥空间的分数阶超混沌系统为驱动系统和响应系统,利用具有实际应用意义的输出反馈滑模控制实现两个系统的同步.通过对同步误差系统方程进行结构分解,在辅助系统的基础上设计具有输出反馈特性的滑模控制律.在分数阶系统稳定性理论基础上利用MATLAB YALMIP工具箱对滑模参数进行整定,并利用分数阶Lyapunov稳定性定理证明了滑模控制律和自适应滑模控制律的稳定性.最后,数值仿真表明了本文方法的有效性和可行性.; 邓立为宋申民; 关键词：混沌同步分数阶系统滑模控制分数阶微积分

分数阶微积分在滑模控制中的应用特性被引量：20: 2014年; 针对分数阶微积分算子的信息记忆与遗传特性,从分数阶滑模趋近律与分数阶滑模控制律两方面,对分数阶微积分算子在滑模控制理论中的应用特性进行了研究。首先,从传统滑模控制理论的几种趋近律入手,引出分数阶滑模趋近律并分析其收敛特性。其次,针对航天器姿态控制系统,设计了一种分数阶滑模控制器。最后,对比数值仿真验证了所设计控制器的良好性能,与传统滑模趋近律和传统滑模控制律相比,分数阶滑模趋近律具有较好的平滑特性,分数阶滑模控制律具有更好的抗干扰性与强鲁棒性。; 宋申民邓立为陈兴林; 关键词：分数阶微积分航天器姿态

基于LS-SVM方法的视线角速率在线预测被引量：1: 2013年; 首先通过时间加权末位淘汰机制对最小二乘支持向量机(LS-SVM)算法进行改进。其次,将这一算法应用于导引头视线被云层遮挡(穿云)或其他原因导致导引头失锁时对视线角速率的预测。导引头处于锁定状态时应用该算法进行在线训练,导引头视处于失锁状态使用训练形成的决策函数对视线角速率进行在线预测。最后,通过弹道末端设置导引头失锁的数学仿真结果,统计使用预估视线角速率(决策函数输出)作为末端导引信息的多条弹道的脱靶量,确认了最小二乘支持向量机对典型视线角速率信号预测的有效性和用于提高小型空地战术导弹穿云和抗干扰能力的应用前景。; 胡强宋申民; 关键词：最小二乘支持向量机

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