再分配伪逆算法分配效率研究

多操纵面先进战斗机在进行舵面分配设计时,分配效率是衡量分配算法优劣的一个重要指标.再分配伪逆算法(RPI)的分配效率取决于伪逆阵的选择,其可达转矩集是一个复杂的非凸多面体.本文利用"微元"的求解思路,对二维及三维RPI算法的分配效率进行了研究,给出一种近似求解RPI可达转矩集的方法.将RPI分配效率作为适应度函数,通过遗传算法来选择具有最优分配效率的广义逆阵,从而提高RPI算法的分配效率.以某飞机的数据进行基于RPI的分配器设计,结果显示此方法显著提高了算法的分配效率.     

一种改进的自适应模糊滑模大包线飞行控制方法

提出了一种改进的自适应模糊滑模大包线飞行控制方法。该方法以经模拟退火粒子群算法优化的小波神经网络实现非线性模型的逆,能够更加细致地逼近非线性模型,并针对自适应控制的鲁棒性与瞬态性能差的缺点,将滑模控制与自适应控制相结合共同补偿逆误差,提高了自适应控制的鲁棒性与瞬态性。仿真结果表明:所设计的自适应模糊滑模大包线飞行控制器具有优良的控制性能。     

基于免疫粒子群算法的飞行控制器参数寻优

提出了一种免疫粒子群混合优化算法.该方法将免疫算法中的基于浓度的抗体繁殖策略与粒子群优化算法相结合.对浓度低的粒子进行促进,对浓度高的粒子进行抑制,因而保持了粒子的多样性,克服了PSO算法易于陷入局部最优点的缺点,寻优速度快.将该方法用于飞行控制器的参数优化设计.仿真结果表明：使用该方法进行参数优化设计获得了优良的飞行控制效果,能够较大地提高飞行控制器参数的设计效率.     

基于混沌差分进化算法的飞机等效系统拟配研究

提出了基于Tent映射的混沌差分进化算法。以某飞机纵向短周期系统为例,首次研究了基于混沌差分进化算法的飞机等效系统的拟配,克服了一些传统的拟配算法存在的一些缺点。仿真结果表明,基于混沌差分进化算法拟配得到的等效系统满足等效系统拟配的各项要求和一级飞行品质的要求,取得了更好的拟配效果。证明该算法在飞机等效系统拟配中的有效性和高效性。

Abstract：

Chaotic differential evolution algorithm based on Tent map was introduced. Taking aircraft longitudinal short period system as an example,the analog-matching of the aircraft longitudinal equivalent system based on chaotic differential evolution algorithm was studied firstly and overcome the disadvantages of the conventional algorithms in the analog-matching of equivalent system. The simulation results show that the equivalent system by chaotic differential evolution algorithm is satisfied the various requirements in the analog-matching of equivalent system and the requirement of level 1 flight qualities,and has obtained better analog-matching results. The usefulness and high effectiveness of the chaotic differential evolution algorithm in the analog-matching of aircraft equivalent system is proved.     

基于混沌粒子群优化算法的弹性飞机模型降阶

传统的弹性飞机模型降阶算法主要有平衡截断法、平衡奇异摄动法等,但这些算法的缺陷就是得到的降阶模型只适用于特定的频段内.以某弹性飞机纵向运动模型为例,在合理选择时域模型降阶匹配误差函数的基础上,首次将混沌粒子群优化算法用于弹性飞机的模型降阶.仿真结果表明,与传统的弹性飞机模型降阶算法相比,基于混沌粒子群优化算法得到的降阶模型能在更宽广的频域内和时域内更好地近似全阶模型,取得了更好的降阶效果.     

基于非线性模型的飞机自动着陆模糊控制系统设计

将非线性控制方法与模糊控制方法相结合对飞机自动着陆系统进行了设计，首先，对飞机纵向运动的非线性模型进行输入输出反馈线性化，将其等效为一个三阶线性系统，并同时实现了解耦，在此基础上，结合带优化修正函数的模糊控制规则自调整方法对变换后的三阶线性系统进行设计，最后，考虑参数摄动，对所设计的飞机自动着陆控制系统进行了数字仿真，仿真结果表明，该控制系统能有效抑制系统内部参数摄动对系统输出产生的不良影响。     

基于非均匀B-样条的G2路径平滑方法

运用非均匀B-样条对由直线段构成的路径进行平滑,给出了样条结点参数和样条控制点的选取方法及其证明。平滑后的整条航路曲率为一连续函数,同时满足了无人机最小转弯半径要求。相比于Bezier方法,转弯准备距离缩短为原来的93.75%。仿真结果显示,本文所得航路更适合运用于障碍物密集的严苛环境中。     

基于改进粒子群算法的飞行控制器参数寻优

提出了一种自适应参数策略的混沌粒子群优化算法。该方法将自适应加速度系数调整策略引入到PSO中,以有效地控制全局和局部搜索,并利用混沌运动的遍历性在解空间产生较大规模的初始群体,从中择优选出分布均匀的初始种群以提高粒子的质量,同时根据种群适应度方差对陷入早熟收敛的粒子进行混沌扰动,提高算法收敛的精度。将该方法用于飞行控制器的参数优化设计中。仿真结果表明:使用该方法能够有效地解决飞行控制系统的参数优化设计,极大地提高了飞行控制器参数的设计效率。     

小生境遗传算法在广义逆控制分配法中的应用

在利用广义逆分配法进行控制分配设计时,需要选择矩阵的广义逆阵,而不同的广义逆阵所对应的分配效率是不同的.将小生境遗传算法应用于广义逆转矩可达集分析,通过计算不同广义逆阵所能有效分配的转矩可达集体积,来选择具有最高分配效率的广义逆阵,以提高广义逆分配法的分配效率.以某飞机的控制效率矩阵进行基于广义逆分配法分配器设计,通过小生境遗传算法对广义逆阵的参数进行寻优,有效选取了具有最优分配效率的广义逆阵,显著提高了分配器的分配效率.     

基于4D航迹的飞机连续下降运行飞行引导技术

连续下降运行(continuous descent operation,CDO)是减少大型飞机燃油消耗、降低噪声污染和二氧化碳排放的进近方式.但由于连续下降进近增加了飞机进场航迹的不确定性,降低了跑道容量,限制了CDO的实施.为了在高密度空域环境下实施CDO,需要借助于四维航迹运行技术,利用4D航迹预测和飞行引导系统实现可定时到达的精准飞行引导,降低CDO航迹的不确定性.本文给出了一种基于4D航迹的大型飞机飞行引导系统架构,介绍了4D航迹的描述方法和多约束情况下4D航迹规划过程;为提高估计到达时间的预测精度,提出了一种基于伪航路点的地速计算方法;最后给出了基于要求到达时间(required time of arrival,RTA)和纵向位置误差的速度调整策略.本文以某型运输机为例,进行了基于4D航迹的连续下降进近仿真,仿真结果验证本文所提引导架构和算法能够为大型客机提供面向定时到达的精确4D飞行引导能力.