检索结果-内蒙古大学图书馆

飞行器控制、导航技术

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中国学术期刊文摘 2008年第12期14卷 278-279页

双通道控制旋转导弹自动驾驶仪解耦控制研究,针对导引搜索下不对称现象的搜索规律研究,无陀螺捷联惯导系统加速度计安装误差研究,一种快速高精度自主式寻北仪设计及精度分析,无人攻击机垂直命中目标的末制导律研究

关键词：飞行器控制导航技术无陀螺捷联惯导系统导弹自动驾驶仪双通道控制不对称现象无人攻击机解耦控制

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基于PD算法的四旋翼飞行器控制系统研究

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机械科学与技术 2012年第3期31卷 359-362页

作者：侯永锋陆连山高尚德刘雨生西北工业大学机电学院西安710072 西北工业大学航空学院西安710072

目前现有的四旋翼无人飞行器控制系统主要存在鲁棒性差及控制精度低的问题。针对四旋翼无人飞行器控制鲁棒性差的缺点在现有模型的基础上提出了PD(比例-微分)控制算法。首先建立了四旋翼飞行器的模型并且阐述了四旋翼飞行器的飞行机控... 详细信息

目前现有的四旋翼无人飞行器控制系统主要存在鲁棒性差及控制精度低的问题。针对四旋翼无人飞行器控制鲁棒性差的缺点在现有模型的基础上提出了PD(比例-微分)控制算法。首先建立了四旋翼飞行器的模型并且阐述了四旋翼飞行器的飞行机控制原理。然后根据四旋翼飞行器的飞行原理设计了四旋翼飞行的器控制系统,控制系统的设计包括硬件各个功能模块的设计和控制程序的设计,飞行器姿态反馈控制采用PD控制算法。最后通过"微影"一号和"微影"二号验证机分别验证了四旋翼飞行器的飞行原理及基于PD算法的控制系统的性能,基于PD算法使控制系统的鲁棒性有所提升。

关键词：四旋翼飞行器飞行器控制 PD算法

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深度强化学习方法在飞行器控制中的应用研究

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战术导弹技术 2020年第4期 112-118页

作者：甄岩袁健全池庆玺郝明瑞复杂系统控制与智能协同技术重点实验室北京100074

随着深度强化学习技术的快速发展,将其应用于飞行器控制领域成为研究热点。针对深度强化学习方法在飞行器控制中的应用问题,概述了深度强化学习的演变历史和发展现状,介绍了深度强化学习的典型应用场景和基本原理。进一步介绍了两种面... 详细信息

随着深度强化学习技术的快速发展,将其应用于飞行器控制领域成为研究热点。针对深度强化学习方法在飞行器控制中的应用问题,概述了深度强化学习的演变历史和发展现状,介绍了深度强化学习的典型应用场景和基本原理。进一步介绍了两种面向飞行控制的算法训练平台,明确了不同网络结构的控制特性及由飞行状态构建控制网络输入数据的方法。分析了将深度强化学习方法应用于飞行器控制中存在的问题,提出了相应的解决方案,并对其未来发展方向进行了展望。

关键词：飞行器控制深度强化学习值函数策略梯度训练平台

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故障诊断与容错控制一体化设计及其在飞行器控制中的应用

故障诊断与容错控制一体化设计及其在飞行器控制中的应用

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作者：刘利军哈尔滨工业大学

学位级别：博士

容错控制系统设计是近几十年来国内外学术界和工业界的热点研究课题之一。随着系统复杂度的提高以及人们对控制系统安全性和可靠性日益高涨的要求,设计具有容错能力的控制系统使得当系统局部发生故障后仍能保证整个系统具有持续的安全... 详细信息

容错控制系统设计是近几十年来国内外学术界和工业界的热点研究课题之一。随着系统复杂度的提高以及人们对控制系统安全性和可靠性日益高涨的要求,设计具有容错能力的控制系统使得当系统局部发生故障后仍能保证整个系统具有持续的安全性和可接受的操作性,变得越来越重要。在当前容错控制的研究中,主动容错控制方法具有很多优点,例如容错能力强、控制性能好、适应范围广、成本低、无需增加硬件、易改进维护、可复制性强等。但是主动容错控制方法设计难度大,不成熟,仍然面临着许多问题。因此,对控制系统主动容错控制方法的研究具有重大意义。本论文从主动容错控制的两大类方法入手,深入的研究了离线设计容错控制器以及在线优化选择容错控制器的策略,系统的研究了故障诊断与容错控制一体化设计方法,并且将所提出的方法应用于飞行器容错控制设计。论文的主要研究内容和创新成果如下:\n 第一,研究了H∞容错控制设计以及在线优化选择H∞容错控制器的策略。将执行器故障建模为三种状态:正常、效率下降和失效,以此为基础设计了H∞容错控制器,建立了故障模型集合和容错控制器集合之间的多对多可容错控制映射关系,设计了七种方法用来缩小待选容错控制器集合以及多对多可容错控制映射关系的复杂度,提出了五种在线优化选择容错控制器策略以满足不同的设计需求,并且考虑当故障诊断可能存在错误时,提出了一种基于错误故障诊断概率的选择策略和一种预选策略来提高可靠性。\n 第二,研究了故障诊断与自适应H∞状态反馈容错控制一体化设计方法。设计了未知输入观测器解耦故障观测器中外界干扰和执行器故障,进而设计了带射影限制的自适应故障参数跟踪律实现故障诊断,利用故障估计参数,设计了自适应H∞状态反馈容错控制器,根据故障估计参数的变化自适应在线重构控制器实现容错控制,并且保证系统的稳定性和H∞鲁棒性,给出了容错控制器的求解方法。\n 第三,研究了故障诊断与自适应H∞动态输出反馈容错控制一体化设计方法。设计了改进的未知输入观测器,既将故障观测器中外界干扰和执行器故障解耦,又保证了所有的执行器故障都可以被检测和诊断,进而设计了带射影限制的自适应估计器跟踪故障参数,利用估计得到的故障参数,设计了自适应H∞动态输出反馈容错控制器使系统稳定且满足自适应H∞增益限制,将求解容错控制器的非线性矩阵不等式转化为可解的线性矩阵不等式,并且给出了一体化设计的实施方案。\n 第四,研究了故障诊断与自适应鲁棒H∞容错控制一体化设计方法。提出了在原系统的基础上构造执行器自检测动态系统,进一步改进了未知输入观察器,不仅使得故障观测器中外界干扰与执行器故障解耦,而且全面解耦了各执行器故障之间的耦合,并给出了此未知输入观测器存在的充分必要条件,设计了带射影限制的梯度自适应故障参数跟踪律,对故障参数和跟踪误差的边界进行估计,利用故障估计参数和跟踪误差的边界,设计了自适应鲁棒H∞容错控制器,保证了系统的稳定性和当故障估计参数剧烈变化时容错控制的鲁棒性,给出了容错控制器的求解方法以及一体化设计的实施方案。\n 本论文提出的方法分别应用于简化的F-18战斗机纵向运动模型的在线选择容错控制和一体化设计容错控制、垂直起降直升机线性化纵向运动模型的一体化设计容错控制以及F-16战斗机模型的一体化设计容错控制,仿真验证了这些方法的有效性。

关键词：飞行器控制故障诊断容错控制一体化设计战斗机

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基于PD控制的航天飞行器控制系统的设计与实现

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计算机测量与控制 2014年第6期22卷 1738-1740页

作者：杨永淮安信息职业技术学院江苏淮安223003

当前的飞行器控制系统在运行过程中容易受到噪声因素的干扰,对飞行器的控制存在滞后性和片面性,无法直观描述飞行器的运行状态,设计并实现了一种抗干扰能力强的航天飞行器控制系统,给出了无刷直流电机、电源电路、无线通信模块以及RS-23... 详细信息

当前的飞行器控制系统在运行过程中容易受到噪声因素的干扰,对飞行器的控制存在滞后性和片面性,无法直观描述飞行器的运行状态,设计并实现了一种抗干扰能力强的航天飞行器控制系统,给出了无刷直流电机、电源电路、无线通信模块以及RS-232接口的硬件设计原理,给出了系统主控中心的人机交互界面组成;通过PD算法运算出不同电机的调整量,按照运算出的调整量控制电机的PCA模块,进而控制飞行器电机的转速,调整飞行器的姿态,克服干扰;实验结果说明,该种系统可对飞行器的各种飞行攻角进行准确的控制,该种系统的控制效率参数优于传统系统。

关键词：飞行器控制 PD算法调整量攻角

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定量反馈理论在重构飞行器控制中的应用

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计算机测量与控制 2014年第8期22卷 2556-2558页

作者：罗一丹张义超彭越北京宇航系统工程研究所北京100076

定量反馈理论(quantitative feedback theory,QFT)作为一种频率域鲁棒控制技术,综合考虑了对象的不确定性范围和对系统的性能指标要求,以定量方式在Nichols图上展开分析与设计,从而保证了设计结果具有稳定鲁棒性;而当某处喷管失效时,作... 详细信息

定量反馈理论(quantitative feedback theory,QFT)作为一种频率域鲁棒控制技术,综合考虑了对象的不确定性范围和对系统的性能指标要求,以定量方式在Nichols图上展开分析与设计,从而保证了设计结果具有稳定鲁棒性;而当某处喷管失效时,作用在飞行器上的控制力矩所受的影响可看作是不确定对象鲁棒性问题的扩展,因此,考虑喷管故障时的重构飞行控制也可用QFT方法进行分析与设计;在讨论QFT原理与应用的基础上,以某飞行器的飞行控制设计为例,对鲁棒和重构飞行控制进行了分析、研究与设计,获得了满意的设计结果。

关键词：定量反馈理论重构飞行器控制

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降阶次优H_∞鲁棒控制及其在飞行器控制中的应用

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无线电通信技术 2000年第5期26卷 25-26,42页

作者：甘永梅周凤岐西北工业大学航天工程学院西安710072

研究一种降阶H_∞次优鲁棒控制的设计方法,并表明这样设计出来的H_∞低阶控制器的阶数至少可降低到n-p_2,其中n是广义对象的系统矩阵的维数,而p_2是系统输出的个数。仿真实例表明该低阶控制器是有效的。

关键词：次优鲁棒控制广义对象飞行器控制降阶

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基于神经网络的飞行器控制方法及仿真研究

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计算机仿真 2018年第10期35卷 94-98页

作者：邵会兵崔乃刚詹韬哈尔滨工业大学黑龙江哈尔滨150001 北京控制与电子技术研究所北京100038

大气层内飞行器控制问题是典型的高不确定性、严重非线性、强耦合、快时变的多变量系统控制问题,传统"前馈+自适应PD"控制律设计过程中面临配平舵偏角、气动偏导数等气动参数超曲面拟合问题,主要采用手工拟合方法并通过试凑... 详细信息

大气层内飞行器控制问题是典型的高不确定性、严重非线性、强耦合、快时变的多变量系统控制问题,传统"前馈+自适应PD"控制律设计过程中面临配平舵偏角、气动偏导数等气动参数超曲面拟合问题,主要采用手工拟合方法并通过试凑来确定基底函数,存在设计效率低、拟合精度不高等不足。提出一种基于神经网络的飞行器控制方法,采用深度学习的方法实现对配平舵偏角、气动偏导数等气动参数的自动建模和计算,设计及仿真结果表明,提出的方法可大幅提升飞行器控制模型的通用性和设计效率。

关键词：神经网络深度学习飞行器控制

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不确定性系统的微分对策求解及其在飞行器控制中的应用

不确定性系统的微分对策求解及其在飞行器控制中的应用

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作者：刘念南京航空航天大学

学位级别：硕士

微分对策的提出最早源于国防和军事的需求。作为处理连续动态下竞争或合作的有力工具,它已深入至经济、社会等各个领域并得到广泛应用。本文针对微分对策求解困难、系统模型未知以及存在干扰项等问题,围绕飞行器控制展开关于微分对策的... 详细信息

微分对策的提出最早源于国防和军事的需求。作为处理连续动态下竞争或合作的有力工具,它已深入至经济、社会等各个领域并得到广泛应用。本文针对微分对策求解困难、系统模型未知以及存在干扰项等问题,围绕飞行器控制展开关于微分对策的数值计算方法以及系统不确定性方面的研究。首先,应用微分对策理论,建立平面内导弹与飞行器追逃问题的非线性模型。针对模型的复杂性,提出一种动态环境下的滚动优化算法——非线性模型预测控制(NMPC),以解决微分对策的数值计算问题。考虑到传统优化算法的局限性,将一种改进的人群搜索算法(ISOA)作为NMPC的优化技术,通过在线滚动优化,在一定程度上形成系统的闭环反馈控制,从而避免了Hamilton-Jacobi-Isaaca(HJI)方程的求解,获得追逃双方基于当前状态的最优控制策略。其次,考虑到环境的复杂性以及双方自身受到的影响,针对系统数学模型未知的二人零和微分对策,提出一种基于数据的积分策略迭代自适应动态规划算法(ADP),以求解追逃双方的最优控制输入。算法利用固定时段内有效的状态和输入信息,建立数据模型,并对其进行基于值函数和控制策略的算法迭代,在平面拦截系统完全未知的情况下得到追逃双方的近似最优策略,从而避免了系统模型的辨识,进一步放松了对系统模型的要求。最后,针对飞行器在飞行环境存在阵风干扰的情况,建立基于H?控制理论的微分对策模型。对由系统结构的不确定性、参数摄动等引起的输入项扰动,提出了一种基于干扰观测器的自适应积分滑模控制(DOB-ISMC)。利用干扰观测器估计系统输入项中的等效干扰,将干扰估计值作为滑模控制器的补偿,设计滑模控制律以抵抗干扰带来的影响,从而确保系统的稳定性,并对系统结构的不确定性以及外界扰动有较强的鲁棒性。

关键词：微分对策飞行器控制不确定性模型预测控制自适应动态规划干扰观测器积分滑模控制

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四旋翼飞行器控制系统构建及控制方法的研究

四旋翼飞行器控制系统构建及控制方法的研究

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作者：程敏大连理工大学

学位级别：硕士

小型四旋翼飞行器是一种通过对四个旋翼联合驱动而实现垂直起降的无人飞行器,其主要特点有机构新颖简单,易于实现定点悬停,飞行平稳可靠,起飞重量大,操控简便,在侦查和探测领域具有广阔的应用前景。本文以自制小型电动四旋翼飞行器作为... 详细信息

小型四旋翼飞行器是一种通过对四个旋翼联合驱动而实现垂直起降的无人飞行器,其主要特点有机构新颖简单,易于实现定点悬停,飞行平稳可靠,起飞重量大,操控简便,在侦查和探测领域具有广阔的应用前景。本文以自制小型电动四旋翼飞行器作为研究平台,实现对其空中运动姿态的数学描述,建立完整的动力学模型,并针对姿态解算方法和飞行控制算法展开研究,最终完成飞行器的稳定悬停和远程操控等研究目标。首先,本文对国内外现有的四旋翼飞行器研究以及相关技术做出叙述和比较,并总结其中的优缺点,得出了本课题研究中四旋翼飞行器所要实现的性能和设计指标。综合考虑操作和价格等因素,设计出一种简便的小型四旋翼飞行器方案,选取常见的工程材料以及电子器件,搭建出相应的实体平台和硬件控制系统。测试结果表明该实物平台能够实现四旋翼飞行器的研究特性。其次,针对小型四旋翼飞行器姿态解算问题,本文对比常见的捷联姿态表示方法,选用方向余弦法表示飞行器姿态演化,结合搭建的航姿参考系统的特点,基于互补滤波器算法设计出一种优化的姿态求解器,该方法创新地将陀螺仪、加速度传感器和数字罗盘的数据进行融合分析,实现了四旋翼飞行器姿态的快速准确解算。再次,对四旋翼飞行器进行动力学分析,利用牛顿-欧拉方程建立六自由度动力学简化模型,从而推导出适用系统的实时控制策略,基于经典的PID控制技术设计出稳定可靠的控制器,以实现四旋翼飞行器的稳定悬停和遥控飞行。最后,对设计的姿态求解器和控制器展开实验测试,结果表明这些方法满足对四旋翼飞行器的精确和快速控制,能够达到预期的研究目标。

关键词：四旋翼飞行器姿态解算互补滤波器动力学模型飞行器控制

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