检索结果-内蒙古大学图书馆

航空学报 2013年第1期34卷 187-196页

作者：赵盼王少萍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国防科技重点实验室北京100191

针对液压伺服系统常规"白箱"建模由于参数无法精确获得导致所得模型精度不高及"黑箱"建模所得模型内部结构未知的问题,本文提出基于ODE参数辨识的液压伺服系统"灰箱"建模。首先,建立了工程上实用的系统... 详细信息

针对液压伺服系统常规"白箱"建模由于参数无法精确获得导致所得模型精度不高及"黑箱"建模所得模型内部结构未知的问题,本文提出基于ODE参数辨识的液压伺服系统"灰箱"建模。首先,建立了工程上实用的系统状态空间模型,根据系统特征确定了待辨识参数,将模型辨识问题转化为常微分方程(ODE)参数辨识问题;然后,采用正弦扫频信号作为激励信号和基于带边界约束的信赖域优化算法的初值问题方法进行参数辨识;为了和ODE参数辨识结果进行对比,本文同时采用系统的频率响应数据和最小二乘法辨识得到系统的"黑箱"传递函数模型;最后,通过大量实验验证了辨识模型的精确度。实验结果表明,本文提出的基于信赖域算法的液压伺服系统模型辨识方法可以有效处理参数的边界问题,使辨识模型既具有实际的物理意义,又与实际系统高度符合。

关键词：液压伺服系统灰箱建模常微分方程参数辨识信赖域边界约束

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无人机室内视觉/惯导组合导航方法

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北京航空航天大学学报 2018年第1期44卷 176-186页

作者：王亭亭蔡志浩王英勋北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室北京100083

针对室内无卫星定位下的无人机自主导航问题,提出了一种融合惯导、光流和视觉里程计的组合导航方法。在速度估计上,采用基于ORB特征的光流法,该方法可以实时地估计出无人机的三轴线速度信息。方法采用基于特征点的稀疏光流,对金字塔Luca... 详细信息

针对室内无卫星定位下的无人机自主导航问题,提出了一种融合惯导、光流和视觉里程计的组合导航方法。在速度估计上,采用基于ORB特征的光流法,该方法可以实时地估计出无人机的三轴线速度信息。方法采用基于特征点的稀疏光流,对金字塔Lucas-Kanade光流法进行了改进,采用前后双向追踪和随机采样一致的方法提高特征点追踪精度。在位置估计上,采用视觉/惯导融合的视觉里程计,以人工图标法为主,融合视觉光流信息和惯导数据实现无人机定位。通过与运动捕捉系统的定位信息、Guidance和PX4Flow导航模块的测速信息进行对比,以及实际的飞行测试,验证本文方法的可行性。

关键词：无人机视觉导航光流 ORB特征多传感器融合

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俯仰操纵方式对自转旋翼机操稳特性的影响

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北京航空航天大学学报 2016年第11期42卷 2454-2465页

作者：林清蔡志浩闫坤王英勋北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 北京航空航天大学飞行器控制一体化国防重点实验室北京100083

为了研究不同的俯仰操纵方式对于旋翼机飞行动力学特性的影响,首先基于解析形式叶素法给出自转旋翼的建模方法,并建立了对象无人旋翼机的数学模型;然后分析了2种操纵方式在配平、稳定性及操纵性等方面的差异。研究表明,2种操纵方式各有... 详细信息

为了研究不同的俯仰操纵方式对于旋翼机飞行动力学特性的影响,首先基于解析形式叶素法给出自转旋翼的建模方法,并建立了对象无人旋翼机的数学模型;然后分析了2种操纵方式在配平、稳定性及操纵性等方面的差异。研究表明,2种操纵方式各有优缺点:旋翼操纵方式的配平俯仰姿态变化更小且长周期稳定性更好,但螺旋模态不稳定;升降舵操纵方式的螺旋稳定性更好,且俯仰可达力矩较大,但高速配平迎角为负且存在速度静不稳定的问题。针对2种操纵方式,分别设计集成了2架样例无人旋翼机并进行了飞行试验。基于试验数据分析了无人旋翼机飞行过程中自转旋翼的转速变化特性;分别对2架无人旋翼机进行了姿态控制律设计与试验,较好地实现了姿态跟踪控制,并基于试飞数据验证了无人旋翼机数学模型。

关键词：自转旋翼机操纵方式叶素法姿态控制模型验证

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升降舵辅助操纵的自转旋翼机自适应姿态控制

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航空学报 2016年第9期37卷 2820-2832页

作者：林清蔡志浩闫坤王英勋北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 北京航空航天大学飞行器控制一体化国防重点实验室北京100083

针对常规自转旋翼机俯仰操纵方式存在的问题,提出了一种升降舵辅助操纵的自转旋翼机布局。采用解析叶素积分方法建立了自转旋翼气动模型,通过与风洞试验数据及数值叶素积分法的对比验证了其合理性。提出了基于神经网络动态逆的自转旋翼... 详细信息

针对常规自转旋翼机俯仰操纵方式存在的问题,提出了一种升降舵辅助操纵的自转旋翼机布局。采用解析叶素积分方法建立了自转旋翼气动模型,通过与风洞试验数据及数值叶素积分法的对比验证了其合理性。提出了基于神经网络动态逆的自转旋翼机姿态控制方法,采用动态逆技术设计了基本控制器,采用在线神经网络自适应补偿建模误差、外界干扰和设计模型误差导致的不确定逆误差。提出了基于动态控制分配技术的升降舵-旋翼纵向周期变距分配方法,以协调二者在控制效率和带宽方面的差异。仿真结果表明,提出的升降舵辅助操纵方式可以有效地降低旋翼机桨盘的调整频率和幅值;提出的姿态控制方法具有良好的控制性能和鲁棒性;动态控制分配器能够合理地协调升降舵和旋翼纵向周期变距。

关键词：自转旋翼机升降舵辅助姿态控制动态逆动态控制分配

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一种变结构控制系统设计方法

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电机与控制学报 2013年第6期17卷 75-81页

作者：刘晓东吴云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

为了进一步优化传统变结构控制系统的设计过程和综合性能,利用一组相交的直线簇,提出一种直线簇趋近理论。基于此理论,针对等效干扰作用下的单输入线性时不变系统设计了直线簇趋近模态控制方案,包括基本切换控制方案和改进平滑控制方案... 详细信息

为了进一步优化传统变结构控制系统的设计过程和综合性能,利用一组相交的直线簇,提出一种直线簇趋近理论。基于此理论,针对等效干扰作用下的单输入线性时不变系统设计了直线簇趋近模态控制方案,包括基本切换控制方案和改进平滑控制方案,并分别给出了其设计准则。根据Lyapunov稳定性理论,给出了切换控制方案下状态变量渐近收敛性和平滑控制方案下状态变量有界性的数学证明。利用直流电机伺服系统,依据给出的设计准则,完成了两种控制方案的构造。计算机仿真结果表明,所提出的控制方案可以使伺服电机在持续等效干扰的影响下能够快速、精确地跟踪指令。仿真结果验证了控制方案的鲁棒性和综合性能。

关键词：变结构控制直线簇趋近模态 Lyapunov稳定性直流电机鲁棒性

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带有攻击角约束的无抖振滑模制导律设计

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北京航空航天大学学报 2016年第4期42卷 669-676页

作者：周卫东陈沿逵熊少锋哈尔滨工程大学自动化学院哈尔滨150001 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100083

考虑到自动驾驶仪的动态延迟问题和攻击角度约束问题,根据寻的导弹拦截逃逸机动目标设计了一种新的无抖振的滑模制导律。首先,对视线角进行三次微分可得到制导系统的状态方程;其次,根据制导系统状态方程设计滑模算法,通过选取满阶终端滑... 详细信息

考虑到自动驾驶仪的动态延迟问题和攻击角度约束问题,根据寻的导弹拦截逃逸机动目标设计了一种新的无抖振的滑模制导律。首先,对视线角进行三次微分可得到制导系统的状态方程;其次,根据制导系统状态方程设计滑模算法,通过选取满阶终端滑模(TSM)滑动流形避免了TSM的奇异问题,在控制输入的导数项中引入切换函数项进行扰动补偿,有效消除了控制器中的抖振现象;最后,将提出的控制算法应用到制导律的设计中,保证了视线角在有限时间内收敛到期望值。通过与现存的有限时间制导律对比,本文设计的制导律不仅能够补偿自动驾驶仪的动态延迟而且能够有效消除控制器中的抖振现象。数字仿真验证了所提出的控制算法在制导律设计中的有效性。

关键词：制导律终端滑模无抖振自动驾驶仪延迟攻击角度约束

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一种高超声速飞行器再入轨迹优化方法

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宇航学报 2020年第7期41卷 926-936页

作者：余跃王宏伦北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航天自动控制研究所北京100854 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

针对高超声速飞行器的再入轨迹优化问题,提出了一种基于动态自适应樽海鞘群算法和高斯伪谱法的混合优化方案。首先,为了使樽海鞘群算法探索和利用之间的平衡更加合理,提出了一种新颖的动态自适应樽海鞘群算法。然后,针对传统高斯伪谱法... 详细信息

针对高超声速飞行器的再入轨迹优化问题,提出了一种基于动态自适应樽海鞘群算法和高斯伪谱法的混合优化方案。首先,为了使樽海鞘群算法探索和利用之间的平衡更加合理,提出了一种新颖的动态自适应樽海鞘群算法。然后,针对传统高斯伪谱法在轨迹优化过程中对初始猜测值敏感的不足,借助动态自适应樽海鞘群算法强大的全局搜索能力,先利用该算法对控制量进行全局寻优,将求得的近似全局最优解作为高斯伪谱法优化的初始猜测值,接着再利用高斯伪谱法对控制量进行全局寻优。仿真结果表明所提出的动态自适应樽海鞘群算法和混合优化方案的有效性和可行性。

关键词：高超声速飞行器再入轨迹优化高斯伪谱法樽海鞘群算法

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基于深度学习的高超声速飞行器再入预测校正容错制导

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兵工学报 2020年第4期41卷 656-669页

针对故障条件下高超声速飞行器的容错制导问题,提出一种基于深度学习的预测校正容错制导算法。在纵向制导律设计中,求解故障下满足配平要求的攻角剖面和升力、阻力系数;构建并训练输入端包含升力、阻力系数变化量的深度神经网络来预测落... 详细信息

针对故障条件下高超声速飞行器的容错制导问题,提出一种基于深度学习的预测校正容错制导算法。在纵向制导律设计中,求解故障下满足配平要求的攻角剖面和升力、阻力系数;构建并训练输入端包含升力、阻力系数变化量的深度神经网络来预测落点,以避免传统预测校正制导算法中大量的积分运算;侧向制导采用基于航向角误差走廊的倾侧角反转逻辑;构造扩张状态观测器对气动参数变化量进行估计,实时输入深度神经网络。仿真结果表明,所设计的容错制导算法制导精度高、实时性好,且在故障和参数摄动条件下能实时解算出满足飞行要求的制导指令。

关键词：高超声速飞行器容错制导预测校正制导深度学习扩张状态观测器

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动态贝叶斯最小二乘支持向量机

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控制与决策 2014年第12期29卷 2297-2300页

作者：潘宇雄任章李清东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国防科技重点实验室北京100191

为了对涡扇发动机的运行参数变化进行实时高精度预测,提出一种基于动态贝叶斯最小二乘支持向量机(LS-SVM)的时间序列预测算法.该算法将贝叶斯证据框架理论用于推断LS-SVM的初始模型参数;然后,利用样本增减迭代学习算法实现LS-SVM的参数... 详细信息

为了对涡扇发动机的运行参数变化进行实时高精度预测,提出一种基于动态贝叶斯最小二乘支持向量机(LS-SVM)的时间序列预测算法.该算法将贝叶斯证据框架理论用于推断LS-SVM的初始模型参数;然后,利用样本增减迭代学习算法实现LS-SVM的参数动态调整.对某型涡扇发动机的摩擦力矩时间序列进行动态预测,并与动态LS-SVM模型的预测结果进行比较.结果显示,动态贝叶斯LS-SVM具有较好的预测精度.

关键词：动态预测时间序列预测最小二乘支持向量机贝叶斯证据框架

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仿鹰眼视觉技术研究进展

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中国科学：技术科学 2017年第5期47卷 514-523页

作者：赵国治段海滨北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院飞行器控制一体化技术国防科技重点实验室仿生自主飞行系统研究组北京100083

自然界中的鹰眼具有视觉敏锐和大视野等优点,可为视觉信息处理技术提供借鉴.本文首先对比了鹰眼和其他类型眼睛之间的不同,介绍了生物学中鹰眼的研究现状;其次,对鹰眼的双中央凹、视觉敏锐度,鹰的对数螺旋运动以及视觉注意机制等仿鹰眼... 详细信息

自然界中的鹰眼具有视觉敏锐和大视野等优点,可为视觉信息处理技术提供借鉴.本文首先对比了鹰眼和其他类型眼睛之间的不同,介绍了生物学中鹰眼的研究现状;其次,对鹰眼的双中央凹、视觉敏锐度,鹰的对数螺旋运动以及视觉注意机制等仿鹰眼技术进行了阐述,介绍了仿鹰眼视觉技术的典型应用,包括感兴趣目标提取、动态目标跟踪、大视场相机、高分辨率器件以及自动调焦;最后,对仿鹰眼视觉技术的未来研究方向进行了展望.

关键词：仿鹰眼视觉大视野视觉敏锐度视觉注意机制动态目标跟踪

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