基于非线性自适应观测器的故障诊断

将自适应控制的思想和状态观测器方法相结合研究了一类非线性控制系统的故障诊断问题。针对一类满足Lipschitz条件的带有未知参数的非线性系统,提出了一种非线性自适应状态观测器的设计方法,并将其应用到控制系统的故障诊断中。通过设置未知故障向量的自适应调整律,保证了状态观测器的渐近稳定。数字仿真证明了该方法的有效性,系统渐近稳定,状态向量和故障向量的估计值均趋近于实际值。     

基于自适应超螺旋观测器的空间机械臂鲁棒故障诊断

针对空间机械臂系统执行器鲁棒故障诊断问题,提出一种基于改进的自适应超螺旋观测器故障诊断方法。为抑制复杂空间环境引起的外部干扰对故障诊断结果的影响,在经典超螺旋观测器的基础上引入观测器参数自适应调整算法,同时解决观测器参数过估计问题与噪声扩展问题。此外,引入小于1的分数幂和线性比例项来提高观测器的平滑性和快速性,进一步改善故障诊断效果。基于Moreno-Lyapunov函数算法分析了观测器的有限时间稳定性,证明了观测器的估计误差可以在有限时间内收敛至包含原点的邻域内,提出残差生成方法并设计了基于自适应阈值的故障诊断策略。最后,结合小行星采样空间三连杆机械臂算例,通过仿真验证了所提方法的有效性。     

基于卡尔曼滤波的多滑模面电动舵机控制

针对导弹用力矩电机的位置反馈控制,提出一种采用多滑模面自适应变结构控制法,采用卡尔曼滤波器估计状态,消除测量噪声,降低输出抖动,对多滑模面控制率的稳定与收敛性进行适当证明,通过仿真验证算法的有效性。     

基于观测器的网络化控制系统故障诊断方法

在网络中,由于信息的碰撞、重发而产生的网络延迟对控制系统本身带来了负面影响。针对网络化控制系统(networkedcontrolsystem,NCS)的随机延时,在事件驱动的执行器结点设置计时器和接收缓存区,在线获得了延时数据,建立了NCS的数学模型。通过增广模型法和等同输入法构建了两种观测器,从而产生残差,对网络化系统的控制故障进行了诊断,并提供了仿真结果。     

基于案例推理的导弹故障诊断专家系统研究

简述了专家系统应用于导弹武器系统故障诊断的重要意义,并将基于案例推理的技术引入到导弹故障诊断专家系统的设计中,最后结合某型导弹故障诊断特点,探讨了这种基于案例推理的导弹故障诊断专家系统的结构和实现方法。     

模拟退火自适应模糊系统学习算法及其人在故障诊断中的应用

把自适应模糊系统的学习过程解为聚类和线性优化,用模拟退火作为聚类的工具,提出了一种基于模拟退火的自适应模糊系统学习算法。     

基于强跟踪滤波器的改进非线性自适应观测器

对基于强跟踪滤波器的非线性自适应观测器(nonlinearadaptiveobserver,NAO)的收敛性进行了分析,给出了NAO局部渐近收敛的充分条件。提出了一种改进非线性自适应观测器(modifiednonlinearadaptiveobserver,MNAO)算法。MNAO在具有强跟踪特性的同时对输出测量中的坏数据有较强的鲁棒性。为了降低对初始误差的敏感性,采用一种强跟踪扩展卡尔曼观测器算法启动MNAO。数值仿真示例显示了本方法的有效性。     

基于DSP的导弹自适应控制算法仿真研究

利用PC机及数字信号处理器（DSP）－－TMS320C31组成了一个纯数字仿真系统,建立了PC机与DSP之间的串行通讯协议,完成了自适应控制方法应用于某导弹俯仰通道的实时数字仿真,结果表明TMS320C31有能力在采样周期内完成自适应算法的解算。     

基于自适应未知输入观测器的多故障快速重构

针对一类非线性函数中耦合执行器故障的非线性动态系统, 提出一种基于自适应未知输入观测器的多故障快速重构方法, 通过引入比例项提高故障重构的快速性。首先, 将执行器故障进行解耦处理并构建包含传感器故障的增广系统。然后, 综合H_∞性能指标给出状态估计误差的稳定性证明。接着, 将观测器增益矩阵的求解转化为受线线矩阵不等式约束的非线性优化问题, 并实现执行器故障和传感器故障的多故障重构。最后, 结合单关节柔性机器人算例仿真验证了所提方法的有效性。     

优化组合奉献观测器的故障诊断方法

给出了奉献观测器故障诊断方法的概念 ,并在此基础上 ,提出了优化组合奉献观测器的故障诊断方法。该方法简化了知识规则数量的要求 ,提高了对知识规则的利用率 ,通过两个算例对该方法进行了验证 ,给出了相关的定理。为便于工程设计与实现 ,采用神经 -模糊系统理论 ,建立了模糊感知器与优化组合奉献观测器相结合的故障诊断方法 ,使该方法具有学习功能 ,增强了自适应能力。最后给出了数值仿真分析结果 ,证明了该方法的有效性以及良好的研究与应用前景     

空间补加过程的建模与仿真研究

空间补加技术是发展空间站的关键技术.将计算机仿真技术引入空间补加技术研究.从流体力学和工程热力学原理出发,建立空间站推进剂补加过程的数学模型;用Visual C++6.0编制的仿真软件能够方便地修改模型中的各种参数,输入不同的仿真参数得到不同工况的仿真结果,便于对推进剂补加过程进行分析;通过实验结果和仿真结果的对比,验证了仿真模型的正确性.研究结果对于空间站推进剂补加系统设计具有重要参考价值.     

视觉导航辅助的自主空中加油建模与仿真

研究了基于视觉导航方式的自主空中加油（AAR）建模问题。分析了影响自主空中加油对接阶段性能的两个最重要因素——相对距离的测量和风扰动,引入了多个摄像机,建立了适合AAR的视觉导航系统模型,建立了大气扰动和尾流等风扰动下的飞行器模型,用三次多项式规划了对接阶段的航迹并设计了LQR航迹跟踪控制律。对接过程仿真表明,视觉导航的估计精度和飞行控制律性能很好地满足了空中加油的要求。

Abstract：

The modeling problem of autonomous aerial refueling based on vision navigation was researched.The two most important factors affecting the performance of AAR were analyzed,which were the measure of the relative distance and wind disturbance.The vision navigation system suitable for AAR was adopted and modeled using multiple cameras.The dynamic model of plane with the effect of wind was built.Path of docking was planed using cubic interpolators and tracking control was designed with LQR.The result of simulation shows that the accuracy of vision navigation system and the performance of control law can meet requires of aerial refueling.     

虚拟空间场景的建模与仿真

建立了日、月、地球以及各类航天器的三维实体模型，利用视景仿真软件Vega实现了实体模型的驱动与场景特效的渲染，并利用Vega的回调机制绘制出星空背景，初步构建了一个虚拟的空间场景。系统引入图形案群，利用其强大的分布式计算与图形渲染能力，结合分布式Vega良好的帧同步特性，建立了双通道、八节点的被动立体投影环境，大大增强了系统的实时性与沉浸感，取得了良好的仿真效果。     

空间大型伸展机构动力学建模与仿真研究

本文提出了模型递阶分解方法,使复杂动力学模型推导大为简化,实现了建模、仿真、验证一体化的软件系统。     

地铁枢纽站台的乘客行为仿真模型

从地铁枢纽站台乘客行为的时空分布特点出发,以元胞自动机模型为基础,建立了面向地铁枢纽环境的乘客行为仿真模型。该模型引入势能场的概念和个体决策规则,提出了复杂拥挤条件下个体方向选择与行为决策模拟问题的解决方案,能够准确模拟不同密度条件下的个体行为,并有效反映集体行为的宏观特征。以北京地铁复兴门换乘站2号线站台为对象,应用STARLOGO软件进行了计算机仿真,通过现场观测数据对模型进行了校核与检验,并对站台分区域的服务水平进行了分析。     

机场行李流程仿真建模和分析

仿真建模在机场运行中的运用日趋增多,但此类仿真系统大多以旅客和飞机为仿真的实体,行李流程的仿真建模则很少。以行李为仿真对象,以Petri网为建模工具,应用事件调动仿真策略,对行李流程进行了建模,并在Service Model平台上实现了浦东国际机场行李流程仿真系统。最后进行了大量的仿真试验,仿真结果较真实地再现了机场的实际运行情况,得到了进出港行李流程的行为特性,对于行李系统的规划设计以及行李系统的日常运行具有重要参考价值。     

大型空间可展开天线动力学建模及仿真

大型空间可展开天线柔性大、非线性强,为了对其展开过程实施有效控制,动力学建模是首先要解决的问题.提出了将天线作为铰接的柔性曲线梁系统,进行基于柔性多体动力学分析的建模,物理模型离散化采用有限元方法,利用Lagrange方程建立动力学模型,进行动态响应分析.仿真结果表明,采用该方法建立的大型空间可展开天线的模型,能够准确的反映柔性天线系统宏观的大范围刚体运动与微观的弹性变形及其耦合作用;指出了展开过程中对高频弹性振动进行控制的必要性.     

直喷式发动机燃油喷射过程的多维模型仿真

在缸内,喷射燃油将与环境因素发生一系列复杂的物理作用 。通过建立喷嘴流、射流破裂、油滴破裂、燃油蒸发、油壁碰撞、油滴相互碰撞、油滴阻力、湍流与油滴相互作用等大量模型并集成为多维模型,实现了对缸内喷射对象的雾化过程模拟,得出了缸内的蒸发规律、油在缸内的分布规律等参数,是内燃机燃烧过程仿真分析的重要组成部分。实践表明:仿真结果存在一定误差,但所反映的各物理参数对内燃机性能的影响规律是准确的。     

PECVD工艺过程的建模与仿真的研究

基于虚拟现实技术的工艺过程仿真是实际工艺过程在计算机上的本质体现.本文采用层次建模的方法对等离子体增强化学气相沉积(PECVD)工艺过程进行了建模,建立了PECVD工艺过程的仿真环境,阐述了PECVD工艺过程仿真中的关键技术,基于虚拟仿真的V代码,用程序实现了PECVD的虚拟工艺过程仿真.提高了物理样机的设计效率,减少物理样机的设计与试制时间.     

空中加受油仿真中尾流扰动的建模与仿真

对现代军机空中加受油仿真中的加油机尾流仿真进行了研究,论述了加油机尾流的组成流场、形成原因和对受油机的扰动作用。根据飞行试验数据资料和缜密的理论推导,将加油机尾流对受油机的扰动作用分为纵向和横向两个通道,并分别建立了空中加受油仿真的尾流扰动仿真模型,并给出了在实际工程应用中的调试方法。建立的加油机尾流扰动仿真模型在某型飞机飞行仿真系统应用中收到了很好的效果。