正规矩阵方法论文_朱宏玉

导读:本文包含了正规矩阵方法论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:矩阵,正规,姿态,航天器,方法,控制系统,多变。

正规矩阵方法论文文献综述

朱宏玉[1](2009)在《航天器姿态控制的正规矩阵方法研究》一文中研究指出航天器依赖其上的控制系统以完成飞行使命。随着发展,航天器的构造越来越复杂,性能要求也越来越高,为航天器姿态控制系统的设计带来了挑战。基于此,本论文研究正规矩阵设计方法在航天器姿态控制律设计中的应用问题。本论文以可建模为具有存储角动量和柔性附件的中心刚体的航天器为研究对象,首先建立了系统的动力学模型,并分析了其频域线性化模型的正规矩阵特性、对角优势特性、以及零极点分布特性。基于分析结果,先后研究了刚体航天器姿态稳定、柔性航天器姿态稳定、以及航天器姿态机动的正规矩阵控制问题。对乘性摄动和逆加摄动两种不确定性下的设计进行了比较。研究了闭环内输入成形技术,并将其应用于柔性航天器姿态稳定问题中。结合反馈线性化技术为航天器大角度姿态机动设计了正规矩阵控制律。基于Hamilton-Jacobi-Isaacs不等式为姿态跟随问题设计了非线性H∞正规矩阵控制律。对航天器动力学特性的研究表明:(1)航天器的动力学模型不是正规矩阵,影响其正规矩阵特性的主要因素在于柔性运动、以及惯性积和存储角动量与轨道角速度之间的耦合;(2)航天器动力学的传输零点不受存储角动量的影响,仍然是柔性附件振动的各约束模态频率,但其系统极点不再是柔性振动的各非约束模态频率,而是由一个奇数维广义陀螺特征值问题确定;(3)最大最小主惯性矩之比满足约束的刚体,其惯性张量在任意建立的质心体坐标系内都是对角优势矩阵,这使得航天器动力学传递函数矩阵一般可视为对角优势矩阵。在航天器姿态稳定的正规矩阵控制中,使用逆加摄动不确定性描述比使用乘性摄动有更多优势。在逆加摄动描述下,可以方便的校正使系统偏离正规矩阵特性的因素。而且,在逆加摄动描述下,正规矩阵设计条件仅对控制律中部分参数提出要求,而将其它参数释放出来以供协调叁轴性能要求使用。与传统输入成形一样,闭环内输入成形器也能抑制振动,并具有对振动频率摄动的鲁棒性,能够同时抑制设计频率及其各奇数次倍频邻域内的振动。但与传统输入成形不同,闭环内输入成形不能单独抑制设计频率的奇数次倍频。将闭环内输入成形系统视为各时滞间具有严格倍数关系的特殊的多时滞系统,给出了其渐近稳定和鲁棒稳定的LMI判据。通过分析多模态系统中各模态频率之间的关系,可以有效地缩短闭环内输入成形持续时间并简化输入成形器设计。将闭环内输入成形应用于柔性航天器,可以在获得振动抑制效果的同时,提高系统的正规性。为将正规矩阵设计方法扩展到非线性姿态机动问题中,将其与反馈线性化技术相结合,为大角度姿态机动设计了正规矩阵控制律,并同时使用闭环内和闭环外两种输入成形器,分别抑制柔性振动和刚体振荡,提高控制快速性和精度。结合姿态跟随问题,设计了基于姿态误差模型的正规矩阵姿态机动控制,该正规矩阵控制律被证明是非线性姿态跟随问题的非线性H_∞解。数值仿真结果验证了文中理论分析和设计结果的正确性和有效性。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-06-01)

王岩青[2](2004)在《设计多变量鲁棒控制系统的正规矩阵方法》一文中研究指出对多输入 多输出(MIMO)鲁棒控制系统提出了一种采用输出反馈的正规矩阵设计方法。(本文来源于《机械制造与自动化》期刊2004年06期)

朱宏玉[3](2004)在《挠性卫星姿态控制的正规矩阵方法》一文中研究指出论文基于正规矩阵与控制系统的鲁棒稳定性之间的关系,研究了以带有大型柔性附件和角动量交换式控制执行机构的中心刚体模型描述的现代空间飞行器的鲁棒姿态控制系统的设计问题。结合对卫星姿态控制应用的考虑,基于正规的传递函数矩阵能使系统H_∞范数达到最小这一事实,研究了Hermite矩阵、反Hermite矩阵、酉矩阵等几种特殊正规矩阵的性质,讨论了3×3复数矩阵的正规性与矩阵元素之间的关系;给出了传递函数矩阵的逆加摄动等几种不确定性描述,以及各描述下利用正规矩阵实现H_∞最优时系统的鲁棒稳定条件;介绍了反标架正规化(RFN)和正规矩阵参数优化(OPNORM)这两种鲁棒控制系统的正规矩阵设计方法,并指出正规矩阵参数优化方法实质上是在配置正规的复对称开环传递函数矩阵。从正规矩阵与鲁棒稳定性的关系出发,首先分析了由卫星姿态动力学混合坐标方程导出的逆传递函数矩阵的正规性。分析表明:由经典混合坐标方程导出的逆传递函数矩阵在整个频率域上都是Hermite矩阵;即使考虑柔性附件弹性振动的阻尼、轨道角速度等小量,该矩阵也能在系统的主要频段内保持良好的正规性。这一特性为应用正规矩阵方法设计具有H_∞范数指标最优的卫星姿态控制系统带来了许多好处。基于传递函数矩阵的正规性,给出了乘性摄动和逆加摄动两种情况下具有最简单结构的鲁棒稳定控制器的形式及其对系统动态性能和星体特性的约束;其中,逆加摄动下的设计因大大改善了姿态稳定回路闭环传递函数矩阵的正规性而具有更强的实用价值。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2004-06-01)

张霖,吴麒,高黛陵[4](1994)在《设计多变量鲁棒控制系统的正规矩阵方法》一文中研究指出本文研究了设计多变量鲁棒控制系统的正规矩阵方法,证明了正规传递函数矩阵是H∞范数最优的一个充分条件,从而表明,正规矩阵方法可以达到与H∞方法同样好的鲁棒性.在此基础上,提出一种正规矩阵参数优化设计方法,该方法既保证了系统的鲁棒性又可兼顾系统的动静态性能,同时所得到的控制器比较简单.(本文来源于《自动化学报》期刊1994年02期)

正规矩阵方法论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

对多输入 多输出(MIMO)鲁棒控制系统提出了一种采用输出反馈的正规矩阵设计方法。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

正规矩阵方法论文参考文献

[1].朱宏玉.航天器姿态控制的正规矩阵方法研究[D].哈尔滨工业大学.2009

[2].王岩青.设计多变量鲁棒控制系统的正规矩阵方法[J].机械制造与自动化.2004

[3].朱宏玉.挠性卫星姿态控制的正规矩阵方法[D].哈尔滨工业大学.2004

[4].张霖,吴麒,高黛陵.设计多变量鲁棒控制系统的正规矩阵方法[J].自动化学报.1994

论文知识图

IAE指标和的概率密度分布设定值单位阶跃扰动响应曲线波束形成器原理图扰动作用下控制器式(23)的设定值单位阶跃扰动响应曲线系数摄动时的航迹角阶跃响应

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正规矩阵方法论文_朱宏玉
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