火星探测捕获制动需要的速度增量大,制动消耗燃料多,因此针对火星大气密度低、大气不确定性强等问题,提出一种基于解析及自适应预测校正结合的分段式气动捕获制导算法,实现无人钝头体飞行器由双曲线接近段轨道到目标停泊椭圆轨道的轨道转移.考虑到多约束条件,将制导算法分为高度数值预测校正-高度保持-入轨控制3个阶段,其中第三阶段使用基于一阶特征模型的全系自适应预测校正算法.该方法利用施加控制量的时间与最终半长轴改变量的关系形成动态输入变换,以抵消该系统一阶特征模型输入输出间巨大的动态增益.仿真结果表明,该算法即可满足一定的多约束条件,同时能够克服较强的初始条件不确定性和环境不确定性,具有较强的鲁棒性.

变量泵控制变量马达系统是一个双输入单输出耦合本质非线性系统,常规控制方法很难取得满意的控制效果.针对变量泵控制变量马达系统非线性和不可解耦的特点,提出基于线性化理论的变量泵变量马达Bang-Bang控制算法.首先建立变量泵控制变量马达系统数学模型,模型存在包括输出变量在内的相乘非线性,然后运用反馈线性化理论将非线性数学模型线性化,最后提出新的Bang-Bang控制算法实现变量马达的快速控制.仿真研究表明该算法可以实现系统快速控制,效果优于目前常规控制方法,而且算法对马达转速和负载变化都具有较强的鲁棒性.

针对变转速液压系统存在动态响应慢、非线性、控制精度低等问题,特别是负载快速多变时,流量和压力之间产生强耦合,流量控制会出现时变性和不稳定性,采用常规PID控制无法取得理想控制效果。因此结合模糊控制原理,基于LabVIEW测控平台,提出以液压动力源输出流量为控制量的模糊控制策略,对不同典型工况下流量的精确控制进行实验研究,并将液压动力系统在两种控制方法下的动态响应特性、控制精度和稳定性等进行了对比分析评价。结果表明:所提模糊控制策略实际控制效果较好,两种控制方式下的动态响应特性相近,但模糊控制具有更好的鲁棒性。

由于液压挖掘机回转过程中受到不确定性结构的巨大扰动,给控制带来了巨大的挑战。对此,构建了2自由度μ综合控制的液压挖掘机回转运动控制系统,实现对液压挖掘机的鲁棒性控制。对挖掘机回转系统结构进行分析,并对液压伺服控制系统进行建模。利用PD控制和死区补偿共同构成内环控制系统,考虑系统的不确定结构扰动,采用2自由度μ综合控制法设计鲁棒控制器作为系统模式不确定参数的补充,并对该控制器进行阶跃信号、扰动性能和跟踪信号实验。结果显示:相比于PD控制器,2自由度μ综合控制器的校准时间缩小了57%,稳态调整时间减少了10 s,抗干扰能力增强,运动轨迹跟踪误差减小,稳定性得到提高。说明采用2自由度μ综合控制的液压挖掘机鲁棒控制方法,能够提高对液压挖掘机回转运动的控制性能。

液压支架是采矿作业中的必要装备。利用AMESim软件建立了液压支架立柱控制回路、推移控制回路和平衡控制回路三大关键部分的数值模拟模型,研究了液控单向阀弹簧刚度、液压泵输出流量、节流口直径等参数对系统动态特性的影响。结果表明:增大液控单向阀的弹簧刚度,将减小立柱控制回路内部压力冲击频率;增大液压泵的排量,能够有效提高推移控制回路的鲁棒性;增大回油管处节流口直径,能够提高平衡控制回路中液压缸动作的平顺程度。

文中对有死区,阻尼小的气动摆缸进行位置伺服控制,采用模糊PID作为控制器的控制算法,提出了分区间分段利用模糊方法调节PID参数的算法.从而使系统具有在接近目标时保持系统阻尼小的优点,而在偏离目标时具有很大的阻尼.实验结果表明,这样既能防止超调又不影响响应时间,明显地改善了系统的动态和静态性能,并且对外部变化的鲁棒性也较强.

该文提出了一种基于预测模型的神经网络自适应控制器的设计方法,并应用在某型航空气动伺服系统中.局部模型预测器具有自学习功能,能动态逼近非线性输入-输出数据,将其与自适应神经网络算法结合起来有利于提高系统的动态性能.实验仿真结果表明,该文提出的自适应控制器具有良好的动态品质,对系统参数的变化亦有很强的鲁棒性.

面向汽车集成式电子液压制动系统需求，设计一种鲁棒性液压力控制系统。基于系统特性分析发现，集成式电子液压制动系统为非线性时变系统，其工作受到温度、湿度、载荷扰动等多重不确定因素的影响，容易产生振荡的现象。因此要求液压力控制系统对外界不确定的扰动有较强的适应性，同时满足指标要求。利用基于系统改进的田口方法，提出一种集成式电子液压制动系统鲁棒性液压力控制方法。建立相关试验平台并利用该方法实现液压力鲁棒性控制。试验结果表明，所设计的鲁棒性液压力控制方法鲁棒性强，响应迅速，在500次试验内均保持稳健。因此，研究为非线性时变控制系统设计找到了一个新的设计方法，运用该方法设计出的控制系统可以使系统的输出对于干扰不敏感，在提高系统的鲁棒性的同时，优化系统性能。

针对各通道间存在的耦合和外力扰动作用,以及工况和负载的复杂多变性,以四缸同步系统为例,应用了模型参考模糊自适应控制。根据被控对象和参考模型的输出偏差和偏差的变化来调整PI控制器的比例系数和积分系数,即通过模糊推理实时地调节PI参数,使受控系统的输出趋近于参考模型输出。仿真结果表明：该方法比传统PID控制能更有效的抑制各通道间的耦合和外力扰动作用,提高了系统的鲁棒性和同步精度。

本文应用变结构控制理论中的滑模变结构控制方法针对液压系统模型进行了变结构控制的仿真和实验研究.仿真及实验结果证明采用滑模变结构控制该液压系统具有良好的动态性能和鲁棒性.