Modern tools for control of non-linear systems

I militära såväl som industriella tillämpningar finns komplexa maskiner med en specifik uppgift. En förbättring av prestanda och effektivitet hos dessa maskiner kan innebära avsevärda fördelar, och de verktyg som tillhandahålls genom modern styrteori för ickelinjära system möjliggör sådana förbättringar i många fall. Oavsett vad syftet är med systemet som skall styras så behövs huvudsakligen tre ingredienser. En bra och noggrann modell av det kompletta systemet inklusive osäkerheter, ett bra och korrekt mått på hur systemet presterar i förhållande till målet och slutligen verktyg för syntes av styrlagar, systemmodellering och analys. Denna rapport beskriver framsteg inom modellreduktion, vilket är en nyckelingrediens i modellerings fasen då en styrlag skall tas fram för ett komplext system. Vidare så presenteras kort ett antal syntesmetoder för stabilisering och följning, bland annat "backstepping" och "nonlinear dynamic inversion (NDI)" med enkla exempel. Dessutom innehåller rapporten nya resultat angående nolldynamik och följningsegenskaper för backstepping regulatorer. En kort introduktion till optimeringsbaserade metoder för styrning följs av problemformuleringar för robust styrning och dynamiska spel. I det sista kapitlet presenteras ett exempel på styrlagsdesign baserat på en utveckling av de kraftfulla tekniker för block/vektorbackstepping som nyligen introducerats i litteraturen. Med dessa tekniker kan man snabbt ta fram en regulator med goda egenskaper för samtidig reglering i roll-, tipp och girled, vilket illustreras för en realistisk modell av ett jaktflygplan.