多无人直升机吊运系统运动学与稳定性的仿真

分析了多无人直升机协调吊运系统的结构模型,将其等效为多刚体柔索系统.随后分析了系统的运动学模型,建立了协调吊运系统中各架直升机的位置显式表达式,并利用刚体运动学原理简洁地推导出雅可比矩阵;接下来根据直升机的空间位置分析了系统负载分配方法.然后利用基于斜率的方法分析了系统的稳定性.最后利用软件UG/ADAMS/MATLAB建立了仿真实验平台,仿真实验表明利用所建运动模型可以实时求得直升机的运动,且运动状态平滑.     

飞行巡线机器人悬停控制系统仿真与设计

针对通讯线路和电力传输线快速发展的趋势,提出使用旋翼直升机作为飞行式巡线机器人的设想。在刚体、非完整假设和飞行原理基础上,建立了巡线机器人以翻滚、俯仰和偏航角为广义坐标的动力学方程。采用线性化方法得到以三个姿态量为输出,以俯仰、翻滚通道输入量、旋翼升力和尾桨配平力为控制输入的悬停状态空间和控制方程。同时,使用极点配置法得到所需的控制输入,并设计了以TMS320F2812DSP为主控芯片的控制系统。Matlab仿真和实验证实了本方法的可行性和易实现性。     

基于遗传算法的鲁棒H_∞控制系统设计

提出了一种基于遗传算法的H∞ 控制系统设计方法 ,把控制系统的多个设计目标转化成不等式约束 ,将H∞ 控制器设计中加权阵的选取表示成一个多目标优化问题 ,通过遗传算法优化加权阵参数 ,进而找到同时满足给定的频域和时域性能指标要求的H∞ 控制器。以UH - 6 0A直升机为对象 ,采用此方法设计出了直升机的鲁棒飞行控制器 ,使得所设计的直升机飞行控制系统不仅具有鲁棒性 ,而且满足所有给定的性能指标要求。     

多变量极值搜索系统神经网络自适应协同控制

针对一类仿射型多变量极值搜索系统的协同控制问题,提出了一种基于神经网络的自适应协同控制方法。该方法利用协同控制实现状态变量之间的协同收敛,并确保对系统内部参数扰动和外界干扰具有不变性;以系统的状态变量、输入量、搜寻变量以及已知模型参数作为输入量,分别设计两个3层神经网络来估计状态变量极值的动态变化过程及未知参数;并采用可调参数消除此神经网络的残余估计误差。详细的理论分析证明了闭环系统的所有误差信号均指数收敛至原点的有界可调邻域内。仿真结果也说明了理论分析方法的正确性和有效性。     

基于遗传算法的鲁棒H∞控制系统设计

提出了一种基于遗传算法的H\-∞控制系统设计方法,把控制系统的多个设计目标转化成不等式约束,将H\-∞控制器设计中加权阵的选取表示成一个多目标优化问题,通过遗传算法优化加权阵参数,进而找到同时满足给定的频域和时域性能指标要求的H\-∞控制器.以UH-60A直升机为对象,采用此方法设计出了直升机的鲁棒飞行控制器,使得所设计的直升机飞行控制系统不仅具有鲁棒性,而且满足所有给定的性能指标要求.     

基于LMI的直升机线性二次型可靠控制律设计

提出了一种新的直升机执行机构故障状况下的可靠飞行控制律设计与仿真方法。建立了正常情况下和故障情况下的直升机数学模型。通过迭代线性矩阵不等式方法（ILMI）求解基于线性二次型的直升机可靠控制律,使得直升机在正常情况和故障情况下均能取得满意的性能指标。通过与标准线性二次型方法设计的最优控制律进行仿真比较,证明所设计的直升机可靠控制律安全有效。     

小型无人直升机增稳系统设计

在分析小型直升机稳定性特点的基础上,综合直升机增稳系统的可实现性及控制性能,提出了一种小型无人直升机的增稳系统及计算方案:利用姿态及角速率反馈到相应的输入,实现直升机的姿态稳定.采用改进的现代控制理论LQR(线性二次型调节器)方法,根据直升机状态变量对系统性能的影响设计代价函数,由于LQ问题很难求解,所以利用遗传算法求解,得到性能较好的增稳系统.     

直升机飞行控制三维动画仿真平台设计与实现

为了更好地分析和设计直升机飞行控制系统,开发了直升机飞行控制三维动画仿真平台.该平台适用于采用内外回路方法设计的飞行控制系统,可以载入和显示各种控制器、直升机模型,并用数字、曲线和三维动画显示仿真结果.本仿真平台利用Visual C++6.0编写软件主界面,MATLAB引擎提供后台计算服务,Direct3D实现实时动画显示,实现了三者接口平滑、无缝的互连.以UH-60A黑鹰直升机飞行控制系统的设计仿真为例,验证了此仿真平台的可行性.     

直升机结构振动频域主动控制的时域仿真

降低直升机的振动水平一直是直升机研制过程中最为关键的技术问题之一.研究直升机结构振动主动控制的频域控制算法和流程,并基于某型直升机空测数据与其控制通道频响函数实测数据,进行从时域到频域再返回时城的振动控制全过程的仿真,探讨与比较在线系统参数识别的两种方法(最小均方法和卡尔曼滤波法)、频域法的时城控制中重要参数的设置等,得出有价值的结论,为真实工程应用中方法的选择提供参考和依据.     

基于模糊平滑切换的直升机飞行控制与仿真

研究了直升机前飞状态下的模糊平滑切换控制方法和仿真验证问题。首先,在不同的平衡点,对直升机模型进行线性化,得到线性子模型集。再针对每个子模型,设计了基于遗传算法的H∞控制器。然后采用模糊平滑切换策略设计了全局控制器。最后对设计得到的直升机飞行控制系统进行了仿真。仿真结果表明,所设计的直升机飞行控制系统实现了前飞状态下不同速度的飞行控制,保证了控制过程的平滑性,达到了ADS-33D操纵品质水平1的要求。     

大型单件小批制造企业和谐成本管理问题

根据和谐管理理论,在研究了大型单件小批制造企业特点和成本控制特点的基础上,分析了其成本管理的不和谐性,构建了相应的和谐成本管理概念模型和控制体系,并在"金舟"ERP中进行了应用验证.     

CMAC神经网络用于分析和设计非线性过程控制系统(Ⅱ)——控制策略

本文是基于 CMAC神经网络分析和设计复杂控制系统的第二部分 ,提出了基于评价函数和CMAC预测器的控制器的设计方法 ,通过分析控制算法的收敛性和控制系统的稳定性 ,得出了控制器参数的选取方法 .该方案适用于过程的输入输出数据是可测的 ,并且可用第一部分提出的方法得到对象的 CMA C预测器 .仿真实例证明该方案是正确和实用的.     

钢球磨煤机的动态参数模型与仿真研究

火电厂锅炉制粉系统的钢球磨煤机是多变量耦合、时滞及非线性的复杂对象,其复杂的动态特性,使其数学模型很难得到,投入自动控制的效果不理想。本文根据制粉系统钢球磨煤机的工作过程机理,研究了各输入、输出之间的相互影响关系,通过集中参数方法建立了钢球磨煤机的动态参数模型,用三输入三输出的状态方程表示。此模型很好地揭示了钢球磨煤机的运行状况及其非线性、强耦合的特性, 而且适合于不同类型的钢球磨煤机。动态参数模型仿真模块用Matlab 的Simulink 编写,仿真效果与实际运行相符, 因此为火电厂锅炉制粉系统的先进控制研究提供了良好的数学模型基础。     

一种图形化多回路直升机控制律鲁棒选参方法

直升机基于姿态和速率反馈的内回路控制律设计可以归为典型的多回路控制律选参问题。提出了一种图形化多回路控制律鲁棒选参方法，将针对闭环系纯的指标要求直接映射到增益参数平面，从而以直现的形式实现面向ADS-33E品质规范的控制律鲁棒参数设计。该算法可普遍应用于多回路控制律选参问题的求解，对SR-61悬停模态控制律设计的算例显示了它的直观和有效。该方法已应用于型号设计中，取得了较好的效果。     

武装直升机火控系统仿真转台的控制系统设计研究

针对武装直升机火控系统的特点,设计研制了一种可用于对其仿真实验的三轴电动仿真转台。在介绍该转台主要性能指标的基础上,提出了武装直升机火控系统仿真测试转台的控制系统总体设计方案,对控制系统的软件设计进行了详尽描述,上位机采用了先进的VxD技术,上位机与下位机的通讯采用了双缓冲机制。含实物仿真实验表明,该仿真转台的整个控制系统具有很高的控制精度,功能完善,可维护性好,已完成了多种型号武装直升机火控系统的重大试验任务。     

地下工程抢修作业计划与控制要求及其策略研究

提出了地下工程抢修作业计划与控制的发展要求与应对策略。在阐述地下工程抢修计划与控制基本概念基础上,从作战计划系统、项目管理、系统控制、模型设计等角度系统论证了地下工程抢修计划与控制的发展要求,建立了地下工程抢修计划与控制的开发框架;立足知识模型、计划拟制、集成机制、资源计划与均衡、知识推理等层次,提出了地下工程抢修计划与控制的研究策略,为地下工程抢修作业计划与控制技术的研究工作提供了科学指南。     

警戒海域反潜直升机优化调度研究

在区域反潜中如何调度反潜直升机群是当前水下网络中心战的研究难点。为了能够利用有限的直升机资源最大限度地覆盖警戒海域, 提出一种二阶段的反潜机调度策略。把警戒海域栅格化为若干监测区, 通过历史数据或经验预估各监测区的报警率和期望搜潜响应时间, 提出基于超立方体排队论的反潜排队模型和迭代求解算法, 以输入的报警率作为事件到达率, 期望响应时间为平均服务时间, 输出校正系数和直升机繁忙概率等统计结果作为反潜规划模型的输入参数, 并提出逼近求解算法计算得到反潜直升机的部署及分派策略。最后, 通过仿真案例验证了调度策略的有效性。     

Two kinds of harmonic problems in control systems

This paper discusses the harmonic problems in control systems from two aspects: One is the harmonic control among different subsystems, and the other is the harmonic control among multiple inputs. Some intrinsic problems in such systems are discussed. It is pointed out that some subsystems must be unstable to stabilize the whole interconnected system by an example. Especially for discrete-time multi-input systems, a necessary and sufficient condition is presented for the strict decrease of the quadratic optimal performance index with the control input extensions. This shows an essential difference between single-input and multi-input control systems. Finally, some future research directions are discussed in harmonic control of interconnected systems, allocation of multi-control inputs, fault-tolerant control, and fault-diagnosis.     

基于模型预测的网络化控制系统补偿控制

针对分时控制模式下存在于网络诱发延迟大于一个采样周期的网络化随机控制系统中的空采样和数据拒绝问题,提出了一种基于模型预测的补偿控制法。该方法通过在执行器设立缓冲区窗口并存放一定数目的历史控制量,利用多个历史控制量对当前采样周期的控制状态进行估计预测,对空采样和数据拒绝情况进行补偿控制,达到改善系统性能的目的。通过仿真实验证明了该补偿控制算法的有效性。     

一种新的多指标多水平决策方法及应用

在分析模糊数学、灰色关联分析方法评价多指标多水平问题的不足的基础上,针对多指标多水平系统决策特点,提出了一种新的多指标多水平决策模型,并介绍了该方法的实现过程.该模型克服了现有的多指标多水平决策模型存在的一些不足,具有较好的应用前景.同时将该模型应用于经济决策的实际问题中,取得了较好的效果.