小型四旋翼无人直升机自适应优化控制

摘要： 针对小型四旋翼无人直升机姿态稳定及位移跟踪控制问题,提出了一种新的控制方法.根据牛顿 欧拉方程及刚体理论建立了小型四旋翼直升机的动力学模型,并利用二次拟合实验建立了旋翼升力和输入控制信号之间的关系模型.将自适应优化 (Adaptive Control Optimization,ACO)控制方法运用于小型四旋翼直升机控制系统中,实现了小型四旋翼直升机的姿态稳定及位移跟踪控制.实际飞行实验表明,自适应优化控制方法在小型四旋翼直升机姿态及位移控制中相对于传统的自适应控制方法,具有很好的实时性和鲁棒性.     

小型无人直升机建模与分析

由于小型无人直升机具有不同于大型直升机的独特特点,提出采用结构分析法推导小型无人直升机的数学模型.将小型直升机看作2个刚体（机体和主旋翼）,借助Kane方法推导了小型直升机的动力学模型,并与单刚体建模进行了比较.分析表明,2种建模方法的运动学方程和平移动力学方程相同,但旋转动力学模型完全不同.采用2种刚体所建模型的响应具有余弦规律而单刚体所建模型则呈线性规律.飞行试验验证了模型的有效性.     

小型等离子体多相流模拟烧蚀系统的构建与运用

在高超声速飞行器的研制过程中,热防护技术是急需攻克的关键问题之一。在热防护材料研发的初期和中期,通过模拟烧蚀试验可大大加快材料配方筛选与工艺优化进度、降低成本。针对高超声速飞行器热防护材料的使用要求,提出了基于小型等离子体多相流的模拟烧蚀试验方法;基于自动化技术开发了参数精确控制的模拟烧蚀试验系统;该系统可产生高焓、高温和高热流密度的等离子射流,射流中可注入固相粒子,模拟高超声速飞行器飞行过程中的热力环境。在此基础上,运用测量表征与数值计算相结合的手段研究了系统流场特性,为试验参数的选取与优化提供了理论依据。最后,运用系统对某型三维四向C/C复合材料进行了耐烧蚀性能测试和分析。结果表明,该试验系统可为热防护材料的配方筛选、热结构部件的优化设计和性能评价提供实用可靠的途径。     

适用于小型DCS控制系统的UPS电源

针对DCS控制系统对电源高可靠性要求,提出了UPS双机热备用的两种基于旁路开关原理的供电模式,为提高供电系统的可靠性提供了行之有效的方案。     

变频调速控制在模拟降雨系统中的应用

主要介绍利用变频调速控制系统,实现模拟降雨系统对不同降雨量要求的自动调节功能.解决了原手动系统对降雨量大小变化时流量调节阀和管道安全性的问题.该系统的特点是:克服了径流小区进行定位观测耗时费力的缺点,缩短试验周期,加速雨水入渗规律和土壤侵蚀规律的研究进程,对水土保持以及水资源科学利用具有相当重要的意义.     

精密温控对惯性导航平台系统性能的影响

分析惯性平台温度控制与惯性导航系统精度的关系.提出一种实用的惯性平台温度控制方法,即根据大环境温度和被控对象温度合理选择温度控制点、控制方式和控制算法.研究系统有温控、无温控、长时温控和短时温控对平台综合性能的影响.试验结果表明,系统在陀螺级具有速度快、精度高等优点,为解决惯导系统启动后缩短惯性器件热平衡过程,迅速进入稳定工作状态问题提供了一种实用方法,也为类似的惯导温度控制系统提供了有益的参考.     

光环通信平台在道路监控系统中的应用

在道路监控系统中,光环通信平台通过二芯光纤,能将全部外场设备纳入到整个控制平台上,将多种外场设备的信号采集及控制合为一体,通过光路进行传输,使得高速公路外场设备的接入及管理变得简单、稳定、可靠。     

仿人智能控制策略在不确定性复杂控制系统中的应用

复杂系统往往表现出不确定性,其精确的数学模型难以建立,导致常规的PID控制很难对其进行有效的控制;作者基于控制策略的对比研究,选择仿人智能控制策略实现对不确定性复杂系统的控制.文中给出了控制策略和控制算法,并详细地分析了仿人智能控制器的设计方法,最后对某复杂工业控制对象进行仿真,结果表明了该控制策略的可行性和有效性,系统动、静态品质好.     

电机控制系统综合实验平台的设计

为提高自动化学科相关专业实验课程的综合性,设计了电机控制系统综合实验平台。该平台基于DSP微处理器实现控制器的开发,图形化人机界面便于学生进行参数配置以及系统状态变量的监测。基于该综合实验平台,学生不仅能够完成电机控制的基本验证实验,还能进行转速信号处理,实现转矩、转速模式实验及其他控制算法等综合设计实验。培养了学生的动手能力与创新能力。     

改交流三速电动锚机为锚机模拟器的探索

从教学需要出发，对如何改交流三速电动锚机为锚机模拟器提出了一系列的方案与措施，并在教学实践取得了良好的效果。对负有船员教育与培训职责的教师、实验人员及相关的单位具有一定的参考价值。