一种鲁棒自适应Backstepping控制方案研究

对基于调节函数的Backstepping自适应控制方案进行了改进,设计了一种新型鲁棒自适应无人机飞行控制系统.首先将某型无人机的系统模型转化为一个含有非线性参数不确定性、不确定的非线性与未建模动态的受扰严格反馈系统,然后提出了一种含有广义误差自适应调节项的新型李亚普诺夫函数,得出了稳定自适应控制律和参数更新律.最后该无人机的鲁棒自适应飞控系统的有效性得到了仿真验证.     

旋翼无人机目标推力矢量最速趋近法

针对旋翼无人机轨迹跟踪任务,提出一种基于四元数等效旋转矢量的目标推力矢量快速趋近法,用以优化此类飞行器的轨迹跟踪控制方式.具体过程如下:由位置控制环生成主旋翼目标推力矢量,求出当前推力矢量到目标矢量的最小旋转矢量和姿态改变最小的变化四元数,进而得到目标姿态四元数,再以该四元数作为姿态控制环给定量,实现目标推力矢量快速趋近.仿真与飞控平台验证表明:该方法能使推力矢量以最优路径趋向目标矢量,减小了旋翼无人机姿态变化量,缩短了姿态跟踪时间.利用该方法优化设计了轨迹跟踪控制方案,与其他未经优化的有关方案相比,该方案整体计算量小,更适用于成本受限的低端嵌入式控制器.     

伸缩式转载车装载机构的设计及动态分析

为满足袋装物料在火车篷车装车系统中转载车的使用要求,设计出一种与转载车配套使用的新式伸缩式装载机构.机构由升降机构、伸缩机构及伸缩臂实现货物的拾取、抬升、缩回等操作.介绍了各机构的相对运动过程,建立了运动数学模型.利用虚拟设计软件Pro/E建立各零件的模型并虚拟装配,运用虚拟样机仿真分析软件ADAMS对装载机构进行动态仿真,研究其动态特性,验证了装载机构的合理性.     

虚拟样机技术在矿业机械中的分析

传统矿业机械的设计主要是通过制作模型进行实地检测,然后再通过检测的结果进行改进,这种反复的实验造成了生产周期的延长、生产成本的提高。虚拟样机技术的出现有效地解决了这一问题。本文共分为三大部分,首先,概述了虚拟样机技术,其次,分析了虚拟样机技术的特点,最后,对虚拟样机技术在矿业机械领域的应用进行了分析。     

基于虚拟仿真平台的云存储技术实验教学改革

分析云存储技术实验教学平台存在的问题，以EVE-NG技术为核心设计了虚拟仿真实验教学平台．介绍了在虚拟仿真平台上云存储技术实验案例的设计过程，从实验案例的设计原则、实验教学体系分级设计、实验教学过程等方面对案例做了详细介绍．应用效果分析表明，虚拟仿真平台在实验教学中取得良好的效果．     

机器视觉辅助的无人机空中加油相对导航

为准确获取无人机空中加油对接阶段的相对位姿信息,提出了一种机器视觉辅助的INS/GPS/MV 组合导航方案,研究了机器视觉图像的特征点提取与匹配算法. 引入相对惯导误差,建立了全局滤波器的增广状态方程,并根据杆臂矢量推导了GPS和机器视觉量测方程. 设计了基于联邦滤波器结构的全局多速率扩展卡尔曼滤波算法,以融合多速率传感器信息,并与标准EKF算法进行对比. 仿真结果表明,所提出的算法能有效融合惯导、GPS和机器视觉的测量信息,使导航参数的精度和输出带宽均满足导航系统的设计要求,有利于改善无人机的飞行品质,放宽对飞控系统的性能要求.     

基于CAD／CAE集成方法的封隔器的设计

封隔器是油田实现精细开发的重要工具,本文通过Y341-148型封隔器虚拟模型的构建和仿真分析,构建了封隔器仿真分析平台,探索了实现封隔器可视化分析、虚拟样机分析和力学性能仿真分析的方法,对Y341～148型封隔器和类似封隔器的设计与分析有借鉴意义．     

虚拟样机技术研究进展及发展趋势

虚拟样机技术作为一种新兴的产业,不但从根本上改变了以前用物理样机进行验证、测试的设计理念,大大缩短产品的设计、开发周期,而且使产品的质量也能得到大幅度的提高。本文主要介绍了虚拟样机技术对国内外的研究和进展进行概述,并对这种技术的发展趋势和影响做了分析。     

基于SystemView的无人机数据链实验系统构建

针对无人机数据链系统课程的教学,利用SystemView软件构建了无人机数据链系统模型.利用该模型仿真分析,可以得到无人机数据链上行遥控信号从信源扩频、调制、加噪声到解调和滤波等各个环节的时域波形图.实践结果表明,利用System View软件构建的无人机数据链系统模型在教学实践中把抽象复杂的知识点转换成形象直观的波形图,充分调动了学生自主学习的积极性,提升了该课程的教学效果.     

多传感器融合四旋翼协同控制算法及其实现

针对四旋翼无人机定点悬停控制,从应用层面提出了多传感器数据融合方案,设计了相应的协同控制算法.在飞行器整体硬件架构基础上分析量测系统的各个传感器,对于姿态测量通道提出卡尔曼滤波算法,对于高度测量通道提出互补滤波算法,对于水平位置测量通道提出双传感器融合算法.基于四旋翼无人机的状态空间及其小扰动线性化模型,设计了与之相结合的协同控制算法并进行仿真.最后在物理平台上对设计的算法进行验证,表明多传感器融合与协同控制相结合的方法能有效提高四旋翼无人机的定点悬停精度.     

无人机鲁棒反推自适应编队导引控制设计

针对一般不确定系统研究了一种鲁棒反推自适应控制方法,采用自适应神经网络对未建模动态进行补偿,并利用Lyapunov 理论证明了跟踪误差的有界性. 分析了长机–僚机编队方式下的无人机编队导引控制策略,采用鲁棒反推自适应控制与动态逆方法对无人机编队飞行综合导引控制律进行设计. 进行了六自由度非线性仿真,表明所设计的编队导引控制器能使僚机对不确定机动的长机进行跟踪,并具有很好的鲁棒性.     

基于RBFNN和回馈递推的新型多旋翼飞行器控制

研究了新型多旋翼飞行器的建模与轨迹跟踪控制. 建立了非线性运动学和动力学模型,并提出基于全调节径向基神经网络和回馈递推的鲁棒自适应轨迹跟踪控制策略. 首先设计了飞行器的位置误差PID控制器,用于实时消除飞行轨迹与期望轨迹的偏差,并为姿态控制环构建姿态角指令. 采用全调节径向基神经网络估计飞行器动力学模型中的复合干扰,为避免回馈递推控制器设计过程中对虚拟控制信号的繁琐求导运算,减小对解析模型的依赖度,设计了一种基于指令滤波回馈递推的飞行器姿态控制器. 该设计方法通过滤波器而非直接用解析方法对虚拟控制信号求导,大大简化了控制器的设计过程,节省了控制能量. 仿真实验表明所提出的轨迹跟踪策略的正确性和有效性.     

应用非线性干扰观测器的反推终端滑模飞行控制

针对飞机机动飞行时模型非线性、气动参数和力矩干扰不确定性的特点,提出一种基于非线性干扰观测 器的反推终端滑模控制方案. 该方案利用非线性干扰观测器逼近系统不确定性,取消了不确定性上界已知条件. 反 推设计过程中结合动态面控制设计虚拟控制律,能避免计算复杂性问题,通过引入快速终端滑模控制策略,提高了 系统收敛速度和稳态跟踪精度. 采用Lyapunov 稳定性理论证明了闭环系统所有信号一致终结有界. 对某战斗机进 行6 自由度机动飞行仿真,验证了该控制方案的有效性.     

雷达威胁环境下的多无人机协同航迹规划

针对雷达威胁环境下的多无人机协同航迹规划问题,提出一种基于Voronoi图与蚁群算法结合的智能规划方法. 根据雷达威胁分布建立赋权Voronoi 图,将连续可飞空域离散化为网格点. 通过选取适当的参数放宽蚁群算法的最优性,将每架无人机寻优得到的多组解作为多条备选航迹,建立以协同时间为约束的协同函数,根据协同时间最优决策方法选出每架无人机的最终飞行航迹,进行航迹平滑处理后得到实际可飞航迹. 仿真结果表明,所提出的智能航迹规划方法具有时间协同和整体最优等优点.     

过驱动执行器故障自适应重构控制分配策略

摘要： 针对过驱动执行器故障情况下控制指令的协调分配问题,提出了一种自适应修正故障操纵面控制权值的重构控制分配策略. 引入虚拟控制指令构造模块化飞行控制系统,并考虑物理约束建立多操纵面飞行器的故障执行器模型. 结合多目标混合优化控制分配,沿控制目标梯度下降的方向调整故障操纵面控制指令权值矩阵,整体优化控制分配策略,实现故障执行器控制量的自适应修正. 仿真结果表明,该策略可综合考虑执行器故障条件下操纵面的控制效能,避免抖振现象,有效协调分配控制指令,实现控制重构.     

智能主体间的自动协商及其在电子商务中的应用

定义了智能主体间自动协商中的概念，提出了一对一（one to one）基于智能主体的自动协商的协商模型，并基于此模型构造了一个箕于智能主体的虚拟电子市场原型系统。