检索结果-内蒙古大学图书馆

中国惯性技术学报 2025年第04期33卷 376-382页

作者：李军范浩宇李伟杜亚震魏彤锦天津航海仪器研究所船舶航行控制技术与装备江西省重点实验室

针对具有混合异类多操纵面的气垫船自动航行稳定性差的问题，提出了一种基于多操纵面协调的气垫船横向稳定性增强控制方法。首先，建立带有艏喷管装置的多操纵面气垫船模型，设计基于S面与积分联合控制的上层航行控制器，求解期望的控... 详细信息

针对具有混合异类多操纵面的气垫船自动航行稳定性差的问题，提出了一种基于多操纵面协调的气垫船横向稳定性增强控制方法。首先，建立带有艏喷管装置的多操纵面气垫船模型，设计基于S面与积分联合控制的上层航行控制器，求解期望的控制力和力矩，对气垫船航向稳定及横向稳定进行控制；其次，基于混合异类多操纵面协调控制方法，将期望力和力矩分配到各执行器，实现气垫船增稳控制。仿真结果表明，与常规解耦控制方法相比，多操纵面协调控制方法具有更好的控制效果，在低速转艏时气垫船最大横倾角减小29.6%，最大漂角减小68.8%，航行稳定性明显增强。

关键词：气垫船多操纵面增稳控制协调分配

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多体组合式无人机飞行力学稳定性分析及增稳控制研究

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工程力学 2021年第11期38卷 248-256页

作者：安朝谢长川孟杨刘东旭杨超北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100191

多体组合式无人机是一种新概念飞行器,由多个小型无人机以翼尖铰接连接组成,该概念飞行器能够融合小型无人机与高空长航时无人机两类飞行平台的性能和任务优势,发展潜力巨大。基于Newton-Euler方程及升力线方法建立多体组合式无人机飞... 详细信息

多体组合式无人机是一种新概念飞行器,由多个小型无人机以翼尖铰接连接组成,该概念飞行器能够融合小型无人机与高空长航时无人机两类飞行平台的性能和任务优势,发展潜力巨大。基于Newton-Euler方程及升力线方法建立多体组合式无人机飞行力学模型,针对允许相对滚转运动自由度的双机组合式无人机系统进行配平及稳定性分析。结果表明,不同于传统构型飞行器,多体组合式无人机系统具有不稳定复合运动飞行模态,该复合模态由相对滚转运动主导,在无控状态下该构型飞行器无法稳定飞行。在完成动力学建模的基础上,基于PID控制方法,为每个单体飞行器单独设计增稳控制回路以达到增稳控制目的,仿真结果表明该控制思路有效,可以快速镇定发散的飞行力学系统。

关键词：飞行力学多体组合式无人机新概念飞行器稳定性分析增稳控制

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基于L1自适应推力矢量型V/STOL飞行器增稳控制

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航空学报 2023年第S01期44卷 122-139页

作者：胡润昌王子安陈永亮周大鹏杨大鹏龚正南京航空航天大学航空学院非定常空气动力学与流动控制工业和信息化部重点实验室南京210016 中国运载火箭技术研究院北京100076 沈阳飞机设计研究所沈阳110000

针对推力矢量型V/STOL飞行器起降过渡阶段动力系统转换过程存在的控制量耦合与冗余问题,设计了相应的内环增稳控制器和控制分配策略。首先,利用喷射气流效应经验公式建立了带升力损失项的动力系统与飞行动力学模型。然后,采用非线性动... 详细信息

针对推力矢量型V/STOL飞行器起降过渡阶段动力系统转换过程存在的控制量耦合与冗余问题,设计了相应的内环增稳控制器和控制分配策略。首先,利用喷射气流效应经验公式建立了带升力损失项的动力系统与飞行动力学模型。然后,采用非线性动态逆方法设计了外环控制律,采用L1自适应控制方法设计了内环控制律,以补偿系统建模误差及参数不确定性的影响。最后,根据控制冗余度,基于效能分配准则设计了控制分配策略,实现了控制解耦,并进行了仿真验证。蒙特卡洛打靶仿真结果表明,即使存在较大参数摄动,控制器仍然可以很好地跟踪参考输入,这说明设计的控制器控制性能与鲁棒性良好。

关键词：推力矢量增稳控制 L1自适应控制控制分配蒙特卡洛打靶

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无尾翼无人机横侧向分析与增稳控制设计

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控制工程 2009年第S3期16卷 4-6页

作者：蔡晟曹云峰南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016 南京航空航天大学高新技术研究院江苏南京210016

以某型无尾翼无人机为例,讨论了该类型无人机在横侧向上与常规飞机相比独有的特点,据此设计了基于状态反馈方法的横侧向增稳控制器,达到有效的改善无尾翼无人机横侧向飞行品质的目的。首先,讨论了该无尾翼无人机的横侧向的气动性能和动... 详细信息

以某型无尾翼无人机为例,讨论了该类型无人机在横侧向上与常规飞机相比独有的特点,据此设计了基于状态反馈方法的横侧向增稳控制器,达到有效的改善无尾翼无人机横侧向飞行品质的目的。首先,讨论了该无尾翼无人机的横侧向的气动性能和动态特性,进行了简要的分析,同时,在这些方面与常规飞机进行了比较。然后,基于以上该型无人机横侧向的分析,针对性提出该类型无人机的控制要求,利用LQR最优控制方法,设计了该无人机的横侧向增稳控制系统。最后,按工程实现要求简化了控制系统,大大降低了工程实现的难度。仿真实验表明,该简化后的控制器简单有效,实现了对无尾翼无人机横侧向增稳的目标,对于下一步的工程上实现无尾翼无人机的控制具有指导意思。

关键词：无尾翼无人机 LQR 增稳控制横侧向

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微型旋翼飞弹折叠展开及增稳控制技术研究

微型旋翼飞弹折叠展开及增稳控制技术研究

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作者：黄朋辉上海工程技术大学

学位级别：硕士

四旋翼飞行器具有结构简单、部署灵活等特点,因此越来越多地被应用于飞行器数量多但场地局限的场景中。但在使用中发现,目前大量应用的固定翼飞行器普遍存在横向尺寸大、旋翼延伸出机体不便收纳、飞行器数量多时所需空间大、部署周期长... 详细信息

四旋翼飞行器具有结构简单、部署灵活等特点,因此越来越多地被应用于飞行器数量多但场地局限的场景中。但在使用中发现,目前大量应用的固定翼飞行器普遍存在横向尺寸大、旋翼延伸出机体不便收纳、飞行器数量多时所需空间大、部署周期长等问题。为了缩减飞行器横向尺寸及研究四旋翼飞行器携带战斗部时的飞行特性,本文设计了一种折叠翼飞行器。根据本文所设计折叠翼飞行器的应用场景,该飞行器命名为微型旋翼飞弹。微型旋翼飞弹的研究重点包括折叠翼设计和增稳控制两大部分,研究工作将从以下方面展开。第一,建立微型旋翼飞弹的理论模型。该部分内容包括折叠展开部分和增稳控制部分。文中首先阐述了曲柄滑块机构的工作原理,并运用该原理设计了微型旋翼飞弹的折叠翼。其次为了研究微型旋翼飞弹的控制系统,并改善控制系统的性能,文中介绍了四旋翼飞行器的结构、飞行控制原理以及所运用到的坐标系转换系统。最后建立了微型旋翼飞弹的运动模型。第二,建立微型旋翼飞弹的三维模型和控制系统模型。首先针对微型旋翼飞弹的应用场景,该部分首先分析了微型旋翼飞弹的机体布局,并设计了微型旋翼飞弹的限位装置、自稳定系统,计算了微型旋翼飞弹折叠翼的几何模型。为了更加形象、直观的研究微型旋翼飞弹折叠翼的展开性能和获得折叠翼的技术参数,文中采用计算机辅助设计技术建立了微型旋翼飞弹的三维模型,并进行零部件装配。其次为了分析微型旋翼飞弹控制系统的误差来源,提高控制系统的精度和性能,该部分分析了惯性测量元件的工作原理和测量误差,然后介绍了PID控制系统和参数调节的方法步骤。第三,微型旋翼飞弹仿真实验分析。为了获得微型旋翼飞弹的运动学参数以便于进一步改善微型旋翼飞弹的折叠翼展开性能,该部分首先介绍了刚体运动学计算基础。并采用刚体运动学仿真方法对微型旋翼飞弹三维模型进行刚体运动学仿真,该方法获得了微型旋翼飞弹折叠翼展开时间、接触力等数据,并根据实验数据优化了折叠翼。其次为了验证微型旋翼飞弹的运动模型,文中采用控制仿真方法对微型旋翼飞弹的运动模型建立控制系统,并通过定点悬停实验和轨迹跟踪实验评价控制系统的性能。

关键词：四旋翼飞行器折叠翼增稳控制动力学仿真控制系统仿真

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四旋翼飞行机器人增稳控制方法研究

四旋翼飞行机器人增稳控制方法研究

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作者：宋自立华北电力大学

学位级别：硕士

四旋翼飞行机器人由于体积小、体抗风性差,因此在其室外飞行时,环境因素对其飞行稳定的影响较大。为了改善四旋翼飞行机器人在不同环境下飞行的稳定性,本文设计了基于混合控制方法的无人机增稳控制器。它有多个应用不同控制方法的控制... 详细信息

四旋翼飞行机器人由于体积小、体抗风性差,因此在其室外飞行时,环境因素对其飞行稳定的影响较大。为了改善四旋翼飞行机器人在不同环境下飞行的稳定性,本文设计了基于混合控制方法的无人机增稳控制器。它有多个应用不同控制方法的控制器可供选择,并根据飞行机器人飞行高度和倾角大小选择当前合适的控制器,有效的降低了飞行机器人的坠毁机率和其他潜在危险的发生。文章首先分析了四旋翼飞行机器人的机体结构和飞行运动方式,建立了四旋翼飞行机器人的动力学模型。其次,根据四旋翼飞行机器人的实际飞行状况,分别设计了四种不同飞行模式以及切换参数,推导出混合控制器切换模型,并根据不同飞行模式设计相应子控制器。最后,应用Matlab中的Simulink工具箱搭建仿真系统,模拟四旋翼飞行机器人在不同飞行状态下的控制器切换过程,并且对比了不同子控制器控制效果的差别。仿真结果表明应用混合控制器的四旋翼飞行机器人在起降和有风情况下可有效抑制飞行器倾斜和水平漂移,提高稳定性。

关键词：混合控制四旋翼无人机飞行控制增稳控制

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柔性轨道式巡检机器人动力特性分析与增稳控制方法研究

柔性轨道式巡检机器人动力特性分析与增稳控制方法研究

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作者：许罡西安科技大学

学位级别：硕士

井下智能巡检工作是保障人员和设备安全的重要环节。目前,轮式、履带式机器人通过多传感设备和路径规划来适应井下复杂环境,而轨道式机器人避免了地面复杂环境的影响,可进一步研究轨道的适应性和通用性,以及运行稳定性等问题。针对现有... 详细信息

井下智能巡检工作是保障人员和设备安全的重要环节。目前,轮式、履带式机器人通过多传感设备和路径规划来适应井下复杂环境,而轨道式机器人避免了地面复杂环境的影响,可进一步研究轨道的适应性和通用性,以及运行稳定性等问题。针对现有研究基础中机器人存在的驱动问题和机器人在柔性轨道上的摆动问题,优化并设计柔性轨道式巡检机器人本体,提出一种融合机身摆动数据的机器人绕轨防摆增稳控制方法,以提高机器人运行稳定性。主要研究内容如下:依据滚动摩擦理论,研究悬挂轮和驱动轮数量对机器人驱动能力的影响,提出一种考虑悬挂轮、驱动轮和坡度角参数关系的柔性轨道式巡检机器人多轮牵引力数学模型,以确定出合适的悬挂轮、驱动轮数量;分析悬挂轮排布方式与机身摆动形式关系,以确定最优悬挂轮排布方式;建立机器人三维模型,在保证结构可靠的基础上加工机器人实物,并分析机器人悬挂轮不打滑的坡度角范围。建立预紧力可调节的柔性轨道模型,研究柔性轨道悬垂度与机身俯仰变化规律,确定机器人安全上下坡时柔性轨道悬垂度范围;分析柔性轨道悬垂度影响因素,提出一种柔性轨道悬垂度定性调节方法;分析一定悬垂度下机器人运动姿态,确定本文后续研究的机身摆动形式。研究机身绕轨摆动过程及规律,提出一种融合机身姿态反向调节质量块的防摆增稳控制方法,设计防摆结构模型;分析防摆增稳原理,构建机器人防摆增稳控制数学模型,设计防摆增稳控制器,并整定控制器参数,对防摆增稳控制方法的正确性进行试验验证。研制柔性轨道式巡检机器人实物,搭建实验平台,进行防摆增稳控制实验,观察增稳控制效果,验证本文设计的柔性轨道式机器人绕轨防摆增稳控制方法的可行性。实验结果表明,本文优化设计的柔性轨道式巡检机器人摆动规律明确,提出的防摆增稳控制方法取得了良好的控制效果,符合研究预期,具备使用价值。

关键词：柔性轨道巡检机器人牵引力绕轨摆动增稳控制

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微小型无人机全姿态增稳控制系统的设计与实现

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现代电子技术 2010年第8期33卷 160-162页

作者：迟晓鹏罗卫兵霍丽霞武警工程学院陕西西安710086

针对传统微小型无人机在飞行过程中存在的稳定性问题,指出影响稳定的因素。提出一种基于三轴陀螺和倾角传感器构成全姿态增稳控制系统的设计方案,采用EWTS82三轴陀螺和SCA100T双轴传感器组成姿态增稳硬件控制,结合软件增稳控制,成功应... 详细信息

针对传统微小型无人机在飞行过程中存在的稳定性问题,指出影响稳定的因素。提出一种基于三轴陀螺和倾角传感器构成全姿态增稳控制系统的设计方案,采用EWTS82三轴陀螺和SCA100T双轴传感器组成姿态增稳硬件控制,结合软件增稳控制,成功应用到某型微小型无人机上。大量的试飞结果表明,基于三轴陀螺和倾角传感器构成的姿态增稳控制系统优于传统的测量单元,有很好的应用价值。

关键词：无人机三轴陀螺倾角传感器增稳控制

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一种适于飞机横侧增稳控制设计的隐模型跟踪算法

一种适于飞机横侧增稳控制设计的隐模型跟踪算法

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全国飞行力学与飞行试验学术交流年会

作者：朱忠涛张曙光北京航空航天大学航空科学与工程学院北京100083

本文提出了一种隐模型跟踪算法,阐述了应用该算法进行飞机增稳控制的一般流程,以横侧为例说明了依据飞行品质要求选择理想模型的方法,以F-16飞机为设计对象展开横侧增稳控制律设计,结果表明,增稳之后的飞机模态特性满足一级飞行品质要求... 详细信息

本文提出了一种隐模型跟踪算法,阐述了应用该算法进行飞机增稳控制的一般流程,以横侧为例说明了依据飞行品质要求选择理想模型的方法,以F-16飞机为设计对象展开横侧增稳控制律设计,结果表明,增稳之后的飞机模态特性满足一级飞行品质要求,同时还可以削弱横向与侧向之间的耦合.

关键词：飞行品质增稳控制隐模型跟踪算法

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基于LQR的无人机增稳控制系统设计及仿真

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飞行力学 2011年第5期29卷 54-56,65页

作者：邢小军闫建国袁冬莉西北工业大学自动化学院陕西西安710072

为解决小型无人机易受大气紊流干扰、飞行稳定性较差等问题,根据固定翼飞机GJB185-86及C*规范要求,应用鲁棒性较强的LQR理论设计了无人机纵向增稳控制器,以使其飞行品质满足相关规范要求。仿真结果表明,所设计的增稳控制系统不仅提高了... 详细信息

为解决小型无人机易受大气紊流干扰、飞行稳定性较差等问题,根据固定翼飞机GJB185-86及C*规范要求,应用鲁棒性较强的LQR理论设计了无人机纵向增稳控制器,以使其飞行品质满足相关规范要求。仿真结果表明,所设计的增稳控制系统不仅提高了无人机飞行的稳定性,还有效改善了其动态响应和鲁棒性。

关键词：无人机线性二次型调节器增稳控制

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