固定翼无人机纵向控制律设计及仿真验证

利用经典控制理论中的根轨迹法对某固定翼无人机纵向控制律进行分析设计。首先通过在定常直线无侧滑模态下对无人机数学模型进行配平线性化,将飞机运动分解为纵向运动和横侧向运动;再利用俯仰角速率和俯仰角双回路反馈实现俯仰角控制回路;之后通过分析系统附加开环零点对系统稳定性和动态性能的影响确定高度积分增益实现高度控制回路,利用Matlab进行了仿真,给出了仿真结果。仿真结果表明控制参数设计合理,根轨迹法是设计飞行控制律有效而成熟的方法。     

Z字形飞机建模与半实物仿真研究

为了提高无人机飞行品质,研究无人机控制的半实物仿真应用,形成一套通用的无人机飞行控制律设计与半实物仿真方法,针对气动特性较为复杂的Z字形飞机进行了研究。Z字形飞机机翼可向机身方向折叠,便于存放和运输。根据Z字形飞机外形参数,求得气动数据,并在此基础上利用小扰动线性化原理建立纵向线性模型,通过加入干扰脉冲方式研究模型纵向静稳定性,选取各环节传递函数,建立俯仰控制回路,调整PID参数,设计纵向控制律,分别使用Simulink和半实物仿真器进行仿真。仿真结果表明,无人机具有较好的静稳定性,PID控制参数选择合理,系统超调量较小,调节时间较短,可以提升无人机飞行品质,半实物仿真可以更真实、直观地反映无人机姿态,所用建模与仿真方法可应用到其他固定翼无人机,具有一定的通用性。     

一种考虑ICR纵向偏差补偿的水下履带采矿车轨迹跟踪算法

水下履带采矿车在多金属结核矿区的稀软底质上进行采集作业时,受水动力的影响其瞬时转向中心(ICR)纵向偏移后与几何中心不再重合,故难以基于精准的运动学模型设计水下履带采矿车的轨迹跟踪算法。因而,本文提出一种基于履带车运动学模型的分散式轨迹跟踪算法以实现履带采矿车高精度路径跟踪控制。首先,通过引入虚拟转角设计水下履带采矿车的Stanley横向控制律;其次,利用无迹卡尔曼(UKF)滤波法估计的ICR纵向偏移作为纵向误差的补偿,以此设计水下履带采矿车的纵向控制律;最后,基于运动学模型计算水下履带采矿车的期望驱动轮转速。研究结果表明：引入纵向偏差补偿后的分散式轨迹跟踪算法可以精准地跟踪预设轨迹。     

跟踪地面目标的小型无人机飞行控制仿真研究

对无人机跟踪地面目标时的飞行控制问题进行了研究.首先对某小型无人机跟踪地面目标时的运动状态进行了建模分析,利用自动控制理论知识设计了相应的控制律,然后采用六自由度非线性运动模型进行了控制律的仿真验证,并且分析了风的扰动对跟踪精度的影响.仿真结果表明,设计的控制律能够控制无人机对地面目标进行可靠跟踪,且对侧风扰动具有较好的抑制能力.     

分层架构下智能电动汽车纵向运动自适应模糊滑模控制

针对智能电动汽车(intelligent electric vehicles,IEV)的纵向控制在不确定性干扰下存在非线性、强时变特征,提出一种分层控制架构下的智能电动汽车纵向跟车运动自适应模糊滑模控制方法.根据经典理论力学建立表征智能电动汽车纵向行为机理的动力学系统模型,并进一步构建智能电动汽车纵向跟车运动分层控制构架.上层控制根据本车与前车的行驶状态信息得出期望加速度滑模控制律,进而利用自适应模糊系统替代滑模切换项以改善控制性能;下层控制通过设计驱动/制动切换策略以提高行驶舒适性,然后基于逆动力学模型实时求解期望控制力矩以跟踪期望加速度.为验证所提方法的有效性,在不同行驶工况下进行的仿真试验结果表明,该方法能实现本车平稳准确地跟随前车行驶,且对前车加速度的干扰具有鲁棒性.     

基于ADRC的无人机纵向通道控制

根据自抗扰控制器不依赖对象的精确数学模型以及能够对系统模型内扰和外界干扰进行补偿的特点,提出了在无人机纵向通道中引入自抗扰控制器的方法。设计的自抗控制器在不同的飞行状态下,不需要改变控制器参数,就能实现对俯仰指令的精确跟踪控制,以及速度回路与俯仰角回路的解耦控制。仿真结果表明,系统具有良好的动态响应和鲁棒性。     

无人机跟踪地面非合作目标的分段引导与控制方法

针对固定翼无人机跟踪地面非合作目标问题,设计了一种产生期望航向角的分段引导律和无人机转向控制律.建立了问题的求解模型,分析了无人机跟踪地面非合作目标的两种情形:避免暴露和最小化暴露时间.证明了设计的引导律和控制律可以在安全状态下控制无人机避免暴露,在暴露状态下控制无人机最小化暴露时间.理论分析和仿真实验结果表明,设计的引导律和控制律能够控制无人机有效的跟踪地面非合作目标.     

PID神经网络混沌优化及其在机械臂轨迹跟踪控制中的应用

针对BP优化PID神经网络（BP-PDNN）易陷入局部极小的不足,提出了一种变尺度混沌优化PID神经网络设计方法,即MSCOA-PIDNN,将其应用于机械臂轨迹跟踪控制中.利用混沌运动的遍历性优化网络权值,通过压缩优化变量取值区间提高搜索效率.采用MSCOA-PIDNN建立机械臂系统的预测模型,以多步预测性能指标为目标函数,优化PID神经网络控制器,从而实现机械臂系统轨迹跟踪的有效控制.仿真结果表明,MSCOA-PIDNN在机械臂轨迹跟踪控制中性能优于BP-PIDNN.     

无尾飞翼式高空长航时无人机纵向控制律设计研究

以某无尾飞翼式高空长航时无人机为研究对象,分析了自然飞机在高空巡航状态时的纵向稳定性,介绍并改进了传统的无人机巡航状态纵向控制律设计方法。通过在Matlab/Simulink中建立仿真模型,对两种方法进行对比分析。分析结果表明,由于无人机飞控系统的自动驾驶仪是始终在环的,不必像传统方法一样考虑带有增稳的控制系统的稳定性。因此,改进的设计方法更适合于无尾飞翼式高空长航时无人机巡航状态的纵向飞行控制系统的设计。     

无滑滚动圆盘的平衡运动及轨迹控制

研究水平面内无滑滚动圆盘的平衡运动及轨迹跟踪控制,建立了圆盘的无滑纯滚动的非完整约束模型。从姿态最容易实现稳定控制的角度出发,提出了一种姿态平衡条件,并以此条件为基础运用李亚普诺夫函数稳定设计理论导出了姿态平衡的速度控制律,同时利用反演控制技术设计了水平面内轨迹的跟踪控制律。最后通过仿真验证了姿态平衡控制律的有效性以及轨迹跟踪控制的稳定性和快速精确性。     

半河局部河工模型纵向边界问题初探

就半河局部河工模型的关键问题－半河纵同边界应具备的条件,选定方法,以及半河纵向边界存在的问题发表了看法,指出：半河局部河工模型可以作为一种研究方法,单独或与数学模型研究相配合,可以解决工程建筑尺度相对较小的而附近水域较宽广条件下的工程实际问题。     

飞机纵向控制中的法向过载设计

以某飞机为研究对象，通过在俯仰角速度控制回路上加上法向过载回路作为外回路，实现飞机纵向控制中的法向过载设计．反馈增益的设计则选用输出反馈线性二次型算法，该算法可以同时闭合所有反馈环节，设计出所需要的反馈系数．分析了选用法向过载控制回路的合理性．最后，分别给出了低空、中空、高空该控制回路的阶跃响应，验证了该控制规律的有效性和正确性。     

液体在针织物纵向传导的机理研究

Washburn方程被广泛地认为是液体芯吸的动力学描述，但有争议的是其对所有有孔介质的有效性。本研究发现，液体在垂直放置的织物中传悍时有饱和区和非饱和区的存在，水平传导时没有发现明显的非饱和区。同时，Washburn方程能较好地描述液体水平传导时传导距离与传导时间的关系，在垂直传导时Washburn方程仅能较好地描述饱和区传导距离与传导时间的关系，而考虑饱和区和非饱和区的传导距离与传导时间的关系时，Washburn方程不能成立。     

半参数纵向数据的Logistic模型

以纵向数据的半参数模型为基础,建立了半参数纵向数据的Logi st i c回归模型,对此模型中的参数进行了参数估计,讨论了它的信息矩阵,给出了似然方程的Newt on-Raphson迭代求解过程。     

法史镜像中的普法意义

通过法史认识普法的意义是一种对法律、法治及其发展的特殊认知方法,这种认知方法一方面能够使我们在丰富的感性材料基础上建构一些理性观念,另一方面也能够为我们多层次认识普法的意义提供一个良好的切入点。知晓法律规则,为行为提供指南只是普法的最初意义；形成理性认知,培植法律理念是普法的深层次意义；确立法律信仰,维护社会正义则是普法的终极目的。     

基本集合运算法则的形式化推导

众多数学分支都要用到集合论的基本知识,集合的运算法则对于数学的许多分支来讲都是必要的。本文是从几条明显而又极易验证的法则出发,推演出集合运算的其他法则,方法独特,趣味盎然。     

浅析澳门特别行政区实行的法律

澳门特别行政区的法律体系由《澳门特别行政区基本法》、澳门原有法律和澳门特别行政区制定的法律构成。本主要就这一特别行政区的法律构成作一简要介绍和分析，以使更多的人了解回归后的澳门法律。     

集合上一些运算律的反例（Ⅱ）

给出一个集合上的两个（二元）代数运算分别满足或不满足交换规律、结合律和分配律的各类例子，同时给出了n元分配律成立而 n-1元分配律不成立的例子。     

纵向放大率的规律与应用

纵向放大率描述理想光具组的纵向共轭性质，在数学形式上是物象曲线的斜率，从纵向放大率的定义出发，结合物像曲线，分析了理想光具组的纵向共轭规律，并举例说明其实际应用。     

纵向数据的混合效应模型

考虑如下的线性混合效应模型:.其中αi为随机效应部分,{εik}对同一i而言是平稳的α-混合序列.使用特征函数的方法估计了随机效应的密度函数以及模型的参数β,并研究了估计量的大样本性质.