检索结果-内蒙古大学图书馆

兵器装备工程学报 2022年第8期43卷 44-54页

作者：周林张忠海王建辉赵全亮何广平北京航天测控技术有限公司北京100041 北方工业大学北京100144 北京工业大学北京100124

针对不同类型的仿生扑翼飞行器的研究现状,指出扑翼飞行器现有发展水平的优势与不足。根据仿生对象的不同,对扑翼飞行器的关键技术进行介绍与分析,包括动力学、结构、材料、建模与控制。在综合分析研究现状的基础上,对未来扑翼飞行器的... 详细信息

针对不同类型的仿生扑翼飞行器的研究现状,指出扑翼飞行器现有发展水平的优势与不足。根据仿生对象的不同,对扑翼飞行器的关键技术进行介绍与分析,包括动力学、结构、材料、建模与控制。在综合分析研究现状的基础上,对未来扑翼飞行器的发展方向进行展望,对可能面临的技术难题进行了预测,为扑翼飞行器技术研究提供参考。

关键词：扑翼飞行器动力学飞行器建模仿生机器人控制系统

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基于DNN的飞机俯仰运动响应预测研究

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飞行力学 2022年第2期40卷 53-60页

作者：张晓敏中国飞行试验研究院陕西西安710089 航空工业飞行仿真航空科技重点实验室陕西西安710089

针对人工智能的辨识方法在飞行器模型辨识应用中存在间接依赖数学模型以及泛化能力较低的局限性问题,基于深度学习思想,提出了一种新的数据处理方式,完成飞行器的系统模型辨识。首先,针对飞行器动态模型的特点,提出一种基于时序性的飞... 详细信息

针对人工智能的辨识方法在飞行器模型辨识应用中存在间接依赖数学模型以及泛化能力较低的局限性问题,基于深度学习思想,提出了一种新的数据处理方式,完成飞行器的系统模型辨识。首先,针对飞行器动态模型的特点,提出一种基于时序性的飞行数据处理方式;其次,采用交叉熵损失函数进一步优化深度神经网络;最后,针对飞行器纵向非线性模型进行仿真计算。仿真结果表明,训练好的模型成功提取了飞行器输入与输出之间的非线性映射关系,使得基于深度神经网络的飞行器模型能够对未知输入进行状态预测,克服了目前基于神经网络辨识算法的局限性。

关键词：系统辨识深度神经网络飞行器建模交叉熵损失函数

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基于近似贝叶斯计算的飞行器参数校准方法

基于近似贝叶斯计算的飞行器参数校准方法

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第三十五届中国仿真大会

作者：陈正涛马杰马萍晁涛哈尔滨工业大学控制与仿真中心哈尔滨工业大学复杂系统建模与仿真全国重点实验室

在飞行器模型建模时,空气动力学部分一直是研究的重点。针对空气动力学项建模困难,相关参数难以辨识等问题,提出了飞行器气动参数的建模形式,并使用近似贝叶斯计算进行模型校准。通过公开数据,分别对气动参数中的升力系数和阻力系数进... 详细信息

在飞行器模型建模时,空气动力学部分一直是研究的重点。针对空气动力学项建模困难,相关参数难以辨识等问题,提出了飞行器气动参数的建模形式,并使用近似贝叶斯计算进行模型校准。通过公开数据,分别对气动参数中的升力系数和阻力系数进行建模,得出待辨识模型。引入粒子滤波思想,使用近似贝叶斯计算方法来不断更新参数,最终得到参数的后验分布形式。通过实验仿真分析,结果表明该方法能有效进行气动参数模型校准工作,得出较为准确的参数后验分布。

关键词：飞行器建模气动参数近似贝叶斯计算粒子滤波模型校准

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试论飞行器航迹预测方法研究

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信息技术与信息化 2018年第7期 192-194页

作者：王大志 91550部队42分队辽宁大连116023

基于飞行器航道交通的科学疏导与管理,以飞行器航迹预测方法为研究目的,探讨目前采用的飞行器航迹预测方法类型与其优缺点,提出了对飞行器运动方向进行建模获得预测数据,再结合飞行器航迹历史记录进行滤波计算获得飞行器航迹预测数据的... 详细信息

基于飞行器航道交通的科学疏导与管理,以飞行器航迹预测方法为研究目的,探讨目前采用的飞行器航迹预测方法类型与其优缺点,提出了对飞行器运动方向进行建模获得预测数据,再结合飞行器航迹历史记录进行滤波计算获得飞行器航迹预测数据的方法,并利用航迹预测进行飞行器冲突探测判断,通过飞行器冲突探测仿真算例证明方法的可行性。通过算例仿真得到的结果是本文提出的将航路数据、性能数据、气象数据构建的航迹预测模型结合卡尔曼滤计算得到的航迹预测在判断飞行器下一时刻位置和飞行器之间冲突检测中具有较好的应用效果。

关键词：飞行器航迹预测飞行器建模滤波算法

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无人机操纵面失效快速诊断及其半实物仿真（英）

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系统仿真学报 2017年第9期29卷 2149-2158页

作者：陆冠华夏洁北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191

目前的无人机操纵面失效检测技术很多存在着条件限制多、计算复杂不易投入实际应用等问题。通过分析舵机信息与操纵面失效的联系,提出了结合气动模型通过舵机电流信息检测操纵面失效率的方法。半实物仿真结果表明,检测系统能在控制姿态... 详细信息

目前的无人机操纵面失效检测技术很多存在着条件限制多、计算复杂不易投入实际应用等问题。通过分析舵机信息与操纵面失效的联系,提出了结合气动模型通过舵机电流信息检测操纵面失效率的方法。半实物仿真结果表明,检测系统能在控制姿态角稳态输入和大幅度变化的输入下,在1 s内迅速给出准确稳定的操纵面失效率检测输出。为重构系统能够有更大几率使飞控系统重新获得对飞机的控制打下基础,增加无人机的战后损伤状况下的生存能力。

关键词：操纵面失效故障诊断飞行器建模半实物仿真

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六旋翼植保无人机模糊自适应PID控制

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河北科技大学学报 2017年第1期38卷 59-65页

作者：李永伟王红飞河北科技大学电气工程学院河北石家庄050018

六旋翼植保无人机在作业过程中自身载荷变化将引起飞行控制性能下降、抗扰动能力降低等问题。为了提高六旋翼植保无人机的可控性,通过对六旋翼植保无人机在喷洒农药过程中进行分析和建模,推导出植保无人机时变动力学模型,提出了一种模... 详细信息

六旋翼植保无人机在作业过程中自身载荷变化将引起飞行控制性能下降、抗扰动能力降低等问题。为了提高六旋翼植保无人机的可控性,通过对六旋翼植保无人机在喷洒农药过程中进行分析和建模,推导出植保无人机时变动力学模型,提出了一种模糊自适应PID控制算法,模糊自适应PID算法适应性强,参数整定简单,提高了系统动态响应和稳态性能。将各个传感器的测量参数输入到模糊自适应PID算法中,可以得到对应的控制量,实现飞行器稳定运行。通过使用Matlab软件对飞行系统进行仿真,并结合实验平台实际飞行控制表明,系统的动态性能和稳定性得到了有效提高。

关键词：自动控制理论模糊PID 植保无人机飞行控制飞行器建模

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四旋翼飞行器飞控板设计及鲁棒控制在姿态控制律中的应用

四旋翼飞行器飞控板设计及鲁棒控制在姿态控制律中的应用

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作者：毕团鹏南昌航空大学

学位级别：硕士

四旋翼飞行器是一种由对称分布式的四个旋翼组成的一种飞行器,由于其具有垂直起降、悬停、结构简单的特点,这使得四旋翼飞行器成为至2005年开始的近十年时间以来,发展最快速的一种飞行器。四旋翼有四个控制输入,六个控制输出(状态),因... 详细信息

四旋翼飞行器是一种由对称分布式的四个旋翼组成的一种飞行器,由于其具有垂直起降、悬停、结构简单的特点,这使得四旋翼飞行器成为至2005年开始的近十年时间以来,发展最快速的一种飞行器。四旋翼有四个控制输入,六个控制输出(状态),因此四旋翼是欠驱动的系统,该系统还具有高度耦合、比较复杂的特点,因此系统的建模和对模型处理以及控制器设计上是难点。本文在研究了国内外研究现状之后,发现四旋翼的核心是控制器,一个没有控制器的四旋翼是无法操控的,因此设计四旋翼控制器是本文的重点。本文以一个小型四旋翼飞行为对象,对四旋翼的控制器设计做了研究,本文首先将飞控需要完成的任务进行划分,根据划分的任务选定了ARM内核的STM32F103的MCU(微型控制处理器)。选择MPU6050传感器采集XYZ三轴的加速度和角加速度,气压计5883L采集飞行器高度信息。根据各个IC器件的Datasheet,不难画出飞控的原理图,由于飞控实现的功能不是很复杂,PCB走线较简单,考虑成本原因,飞控PCB板采用两层板结构。对于控制器的设计,大部分都是基于精确数学模型设计的,本文首要的工作是建立四旋翼的数学模型,根据牛顿—欧拉定理在惯性坐标系(大地坐标系)下,建立了力的微分方程和力矩的微分方程,并将其转换到机体坐标系中,因为传感器测量的欧拉角是在机体坐标系下表述,至此得到了在机体坐标系下的微分方程。对于坐标系的转换采用的矩阵表示的方法,因为对于任何两个不同的坐标系,分别转动三个角度,便可以将一个坐标系转换到另一个坐标系上,将大地坐标系向机体坐标系转换的矩阵按照偏航、俯仰、滚转的变换顺序求出变换矩阵,这样可以避免在表示滚转角的时候出现奇异点。在该方程中含有三角函数和二次项等非线性表达式,采用小扰动理论近似的将微分方程展开,舍去高阶无穷下量,得到一阶线性微分方程。在平衡点处的运动又可分为横向和纵向运动,于是微分方程分为横向运动微分方程和纵向运动微分方程。因为在实际环境中存在不确定性因素,另外在建模的过程中也会产生误差,在这种情况下设计的控制器在对理想模型仿真时会表现出非常好的性能,但是在实际飞控调试时可能与仿真出现较大的偏差。对于控制器的设计本文采用鲁棒控制器设计方法,主要是未解决飞行器的抗干扰问题,鲁棒控制器设计思想是在最坏的情况下也要保证系统的稳定,因此这种控制器不是最优控制器,但它的工程实用性强。在线性化的状态空间中采用H?次优方法设计控制器,将设计的控制器带入非线性模型中进行验证,采用这种方法进行仿真可以很好的验证控制器的好坏。

关键词：飞控飞行器建模鲁棒控制嵌入式设计

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小型柔性翼飞行器巡航段飞行控制系统设计

小型柔性翼飞行器巡航段飞行控制系统设计

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作者：董文明北京理工大学

学位级别：硕士

本文针对实验室试制的小型柔性翼飞行器,设计了它的飞行控制系统,使其在巡航飞行阶段能够按航路点自主飞行。首先,本文对小型柔性翼飞行器进行了动力学建模。说明了柔性翼工程样机建模时使用刚性飞行器动力学模型的原因。样机的气动系... 详细信息

本文针对实验室试制的小型柔性翼飞行器,设计了它的飞行控制系统,使其在巡航飞行阶段能够按航路点自主飞行。首先,本文对小型柔性翼飞行器进行了动力学建模。说明了柔性翼工程样机建模时使用刚性飞行器动力学模型的原因。样机的气动系数通过飞行试验和气动软件计算相结合的方法确定。利用6DOF飞行器模型进行了配平,通过比对试验结果证明了配平结果的精确性。以稳定平飞状态上的某点为特征点建立了样机横纵向解耦的状态空间方程并对样机的无控扰动响应进行了分析。然后,针对小型柔性翼无人飞行器在巡航段的控制需求,提出了巡航段飞控系统的总体架构方案。对方案中的各个飞控分系统设计了相应的控制回路,建立了控制回路中已知环节的传递函数。根据动态响应的指标要求,设计了控制回路中各控制器的参数,得到了小型柔性翼飞行器的各通道控制律。为了验证控制律在各通道耦合的非线性动力学模型上使用的有效性,搭建了基于MATLAB Simulink的航迹仿真程序,设计特定的仿真实验,对控制律的有效性进行了验证。此外,还对基于传递函数的SISO控制回路仿真和基于6DOF动力学模型的仿真结果进行了比较。最后,为了实现小型柔性翼飞行器的控制律,搭建了嵌入式飞控系统。针对飞控系统的功能,设计了飞控系统的硬件架构,进行了各组件的选型;设计了飞控软件的总体架构并详细编写了各软件模块的代码。使用同级别的航模飞行器对该嵌入式飞控系统进行了测试飞行试验,验证了嵌入式飞控系统设计的合理性以及对小型固定翼飞行器控制的有效性。

关键词：小型柔性翼飞行器飞行器建模飞行控制航迹仿真嵌入式飞控

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基于自抗扰控制的机翼受损飞机姿态控制器设计

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飞行力学 2013年第3期31卷 239-243页

作者：胡海燕温阳杨凌宇徐敏西北工业大学航天学院陕西西安710072 北京航天微系统研究所北京100094 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191

飞机结构受损会导致飞机质量、重心和气动特性发生突变、对称性破坏以及较强的运动耦合,严重影响飞行安全。以机翼受损飞机为研究对象,采用质量微元法建立重心偏移飞机的动力学模型,分析其动态特性,并设计了基于自抗扰控制的姿态控制器... 详细信息

飞机结构受损会导致飞机质量、重心和气动特性发生突变、对称性破坏以及较强的运动耦合,严重影响飞行安全。以机翼受损飞机为研究对象,采用质量微元法建立重心偏移飞机的动力学模型,分析其动态特性,并设计了基于自抗扰控制的姿态控制器。仿真结果表明,自抗扰控制器表现出良好的控制性能,针对突然受损情况设计的控制器具有较强的鲁棒性,能实时补偿结构受损引起的干扰力矩,快速准确地跟踪控制指令。

关键词：机翼受损飞行器建模自抗扰控制扩张状态观测器

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训练系统的飞行器模型设计与实现

训练系统的飞行器模型设计与实现

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作者：张沫吉林大学

学位级别：硕士

随着时代的发展，逐渐庞大的数据量早就超过了人力所能分析的范围。可视化技术便应运而生，它将数据以图形的形式展示给受众。现在，在诸多学科中都能看到三维可视化技术的身影。本训练仿真系统便运用到此技术，它能帮助飞行员在仿真环... 详细信息

随着时代的发展，逐渐庞大的数据量早就超过了人力所能分析的范围。可视化技术便应运而生，它将数据以图形的形式展示给受众。现在，在诸多学科中都能看到三维可视化技术的身影。本训练仿真系统便运用到此技术，它能帮助飞行员在仿真环境下进行训练，从而提升飞行员的应变能力与在各种环境下的掌控能力。更重要的是，这种模拟训练仿真软件相较于其他训练方法，具有成本低、仿真效果好、见效快等优势。本训练系统以真实项目需求为背景，实现了战斗机及其环境的三维可视化要求，并最终在FlightGear上呈现。系统能够对飞行器的操控迅速作出反应，并对操作过程进行全程监控，同时能够根据训练时取得的飞行参数和脑力负荷评价参数，对使用者进行飞行评价。本文作者使用三维制图软件完成了对飞行器的建模。现在主流的三维建模软件有：3Dmax，Blender与AC3D制图软件。由于AC3D软件功能强，操作简单，故本文使用其对飞行器进行建模。作者使用顶点，曲面，纹理等基本元素对建模对象进行操作，并依据飞机的真实图片对飞行器制作了相应的纹理贴图。同时，为了让仿真效果更佳真实，此飞行器独到的使用了三段式尾焰。在建模过程中，作者对飞行器的每一个对象单独给予了一个唯一的全局名称，用以在后文为飞行器动作的定义做准备。接下来作者实现了飞行器进行加载。首先通过定义主配置文件***文件来制定飞行器模型、声音模型、场景模型。并根据需要的效果，为飞行器制定飞行动力学模型并调整主配置文件中各部分的参数。飞机飞行动力学模型（FDM）的作用是决定在整个软件中系统如何对飞机飞行进行仿真。由于本训练仿真系统对参数正确性，和仿真的效果要求较高，故选择了在各种飞行条件下仿真结果都是准确的JSBSim动力学模型。最后，作者定义了飞行器相关动作。定义飞行器动作就必须先要定义各种属性。FlightGear中的属性以树状结构呈现。属性树通过一种非常直观的树状层次结构的访问方法去访问低级别的运行的时状态变量。而飞行器动作定义的代码，全部在***配置文件中。在FlightGear支持的多种仿真飞行动作中，主要选择了两种旋转类型，无阴影，选择动作类型共四种。为了完成最终飞行器三段式尾焰动作，作者对焰心，内焰，外焰动作都做了具体设计。同时作者完成了飞行器起落架，舱门的动作实现。本文使用了FlightGear软件中支持的Nasal脚本语言，通过自定义函数，设置监听器等手段对仿真效果进一步细化。在FlightGear中，有预先设置的各种视角。视角定义了视点在视野中的位置，并能够追踪或者聚焦于任何一个眼睛看见的物体。在整个系统开发过程中，经常出现飞行器偏移，视角偏移的情况，通过参数的定义，设置与修改，作者完成了对飞行器的校正。常见有两种类型的偏移，但是只有一种被使用到编写视角配置当中。作者通过定义LookFrom，LookAt视角，修正偏移量，使得飞行器在操作中任意视角都正常。这些偏移变量都放在***文件中。文章最后作者借用多学科优化思想，利用学科间耦合关系的相关算法，进一步设计和优化飞行器模型。本训练系统，依据需求完成了在FlightGear软件上进行三维视景生成。同时证明了系统依据不同需求做出相应的调整是完全可行的，效果是令人满意的。

关键词：模拟仿真飞行器建模 Nasal脚本语言

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