基于量子控制理论的复杂工程系统直接自修复控制

研究新的基于量子控制理论的复杂工程系统直接自修复控制方案。首先，建立类比系统量子控制模型，进行"有无故障"的早期检测，在不需要知道故障类型与故障位置的情况下，采用模糊控制、自适应控制等方法进行有效的重构控制；给出不同故障下系统的可重构的充分条件。再利用量子相干原理，研究强耦合系统的解耦问题；根据重构结果进行在线故障诊断；给出不同故障下系统的可诊断的充分条件。..最后将重构控制与故障诊断集成，形成一套完整的基于量子控制理论的复杂工程系统的直接自修复控制方案。分析系统集成后的稳定性；验证系统集成后的实时性；系统集成后再修正故障系统的可诊断、可重构的充分条件；研究所提出的基于量子控制理论的复杂工程系统的直接自修复控制方案在航空系统中的应用，研制计算机仿真平台，并验证可靠性。

本项目主要以民航机、无人机、直升机等飞行器为实际对象，研究复杂工程系统在故障情况下的直接自修复控制方法。以量子控制理论、自适应控制技术为理论和技术基础，引入自适应补偿器、模糊控制器、干扰观测器、多模型模块、量子调控模块改进自修复控制效果，增强系统对故障和干扰的补偿及适应能力，得到了系统不同故障下的可诊断与可重构的充分条件，从而提高了系统的自修复控制能力，并具有一定的飞行品质。主要研究了飞机故障下自修复控制的3个科学问题，分别是(1)飞机发生高空高速瞬时故障再测良好时的再测复现问题；(2)飞机发生故障与强干扰时的自修复控制问题；(3)飞机发生多重故障的自修复控制问题。最后在四悬翼直升机半物理仿真平台上验证本项目设计的一种直接自修复控制方案。..本项目在三年研究过程中，取得了丰富的研究成果。发表(含录用)带有基金标注的学术论文34篇，其中SCI检索国际期刊论文8篇，EI检索国内外期刊论文7篇，ISTP检索国际期刊论文8篇；并于2014年1月在国防工业出版社出版带有基金标注的专著《飞机直接自修复控制》；于2013年9月获得中国航空学会颁发的中国航空学会科学技术奖三等奖1项；项目组成员以本项目研究结果申报专利4项，以本项目研究结果形成的2篇博士学位论文以及2篇硕士学位论文已通过答辩并顺利获得博士学位和硕士学位，其中1篇博士学位论文获得江苏省优秀博士论文称号。