基于MPC的无人机航迹跟踪控制器设计

针对固定翼无人机航迹跟踪问题,采用基于状态扩展的双反馈模型预测控制理论对控制器进行设计。首先推导基于侧向偏差的无人机侧向航迹跟踪模型,采用动态逆方法对模型进行线性化处理,在此基础上设计基于状态扩展的双反馈模型预测控制器,并采用量子粒子群优化(quantum particle swarm optimization, QPSO)算法对控制器参数进行优化,考虑无人机飞行过程中受到的未知干扰,引入扩张状态观测器(extended states observer, ESO)对干扰进行观测,进一步提高系统的鲁棒性,并结合实际工程应用对系统进行数学仿真。仿真结果表明,基于状态扩展双反馈模型预测控制的无人机侧向航迹跟踪控制器,能够在系统存在模型不确定性与受到动态干扰时对期望航迹进行准确、稳定的跟踪。     

考虑叶片偏航和干扰效应大型风力机体系风振响应与稳定性分析

叶片偏航和干扰会显著改变大型风力机表面气动力分布模式,进而影响风力机体系的风振响应和稳定性能.以某5 MW大型风力机为研究对象,首先采用大涡模拟(LES)方法进行了最不利叶片位置下考虑6个偏航角(0°、5°、10°、20°、30°和45°)影响的风力机体系流场和气动力模拟,并与规范及国内外实测结果进行对比验证了大涡模拟的有效性.在此基础上,结合有限元方法系统分析了不同偏航角下风力机塔架-叶片耦合模型的动力特性、风振响应和稳定性能.结果表明:不同偏航角下塔架径向位移均值和均方差的最大值均出现在塔架环向0°和180°处,最大塔底弯矩均出现在环向20°处.0°偏航时各叶片顺风向位移响应极值均大于2.7 m,随着偏航角的增大,塔架顶部径向位移、叶片顺风向位移和叶片根部内力的均值及均方差均逐渐减小,而临界风速则呈现先减后增再减小的趋势.综合表明:0°偏航角下风力机体系气动性能和风振响应均最为不利,45°偏航角下风力机体系的稳定性能最为不利.     

微格教学的一种新尝试--接力试教

在完成单项教学技能训练的基础上进行接力试教的作用在于，系统把握各项教学技能在实际教学中的运用，把技能与完整的教学内容与教学对象结合起来，通过小组学习的互相评价以达到有效的修正、提高。本文论述的是接力试教的必要性、实际操作与效果。     

咸阳市地下水位动态及与地裂缝发展对应关系研究

咸阳市的地裂缝大都沿渭河活动断裂发育,部分专家把地裂缝的出现归为断裂活动所致。为了明确咸阳市城区地裂缝与地下水开采的关系,在对咸阳市地下水开采历史和现状研究的基础上,根据多年的水位观测资料,研究了咸阳市地下水超采区多年的水位动态变化特征,并结合调查访问和资料收集,对比分析了咸阳市城区地下水开采与地裂缝的定性关系,在1986-2006的快速下降阶段,地下水水位下降了11.4 m, 而2006-至今的回升阶段,地下水位上升了6.54 m,目前咸阳市地下水水位已经处于回升和相对稳定的阶段。据调查,咸阳城区的地裂缝在1991-2006年高发,2006年之后活动减弱。由此可以确定咸阳市地裂缝活动在时间上与抽水引起的地下水位变动具有很好的一致性。同时地裂缝发育的空间分布与抽水形成的水位降落漏斗也具有较好的一致性,地裂缝并不是在渭河断裂全线发育,而是主要发育在城区两个主要的抽水沉降漏斗区,尤以漏斗边缘裂缝更为明显。研究对于掌握咸阳地裂缝的成因机理,预测其今后的发展趋势,开展地裂缝地面沉降灾害的防治工作具有较好的指导意义。     

基于偏置比例导引的落角约束滑模制导律

为实现导弹以一定落角攻击装甲车辆等地面移动目标, 应用变结构控制理论, 推导基于偏置比例导引的落角约束滑模制导律, 并基于李雅普诺夫稳定性理论设计了参数自适应的幂次趋近律。考虑目标速度难以测量的问题, 引入扩张状态观测器(extended states observer, ESO)对目标速度进行估计。仿真结果表明, 所设计的制导律能够以要求的落角准确打击静止目标与机动目标, 且需用法向过载和命中点附近的法向过载较小, 弹道后段较为平直。