检索结果-内蒙古大学图书馆

中国科学：技术科学 2019年第6期49卷 652-660页

作者：罗琪楠段海滨范彦铭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 鹏城实验室深圳518055 中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所沈阳110035

鸽群运动模型参数对鸽群一致行为产生不同的稳定性和收敛性影响.本文通过分析鸽群群体运动的动力学模型特性,研究时延参数对群体同步特性的影响作用.基于鸽群运动模型,采用适合分析群体运动的模型描述方法和性能参数表达,并对比了不同... 详细信息

鸽群运动模型参数对鸽群一致行为产生不同的稳定性和收敛性影响.本文通过分析鸽群群体运动的动力学模型特性,研究时延参数对群体同步特性的影响作用.基于鸽群运动模型,采用适合分析群体运动的模型描述方法和性能参数表达,并对比了不同运动形态下鸽群运动的不同特点.采用李雅普诺夫函数以及拉格朗日乘子法,对鸽群聚集运动的约束局部极小能量特性进行理论分析.利用李雅普诺夫理论、代数矩阵理论以及图论的相关工具,给出了鸽群运动聚集时的时延参数的稳定参数边界,以及收敛条件.以计算机数字仿真为手段,研究了不同参数情况下鸽群运动模式行为,分析了拓扑网络以及吸引-排斥函数对鸽群聚集-分离性能的影响.

关键词：鸽群运动模型拓扑网络稳定性收敛性

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基于扰动流体的无人机空中自主避撞算法

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电光与控制 2016年第2期23卷 6-10页

作者：雷玉鹏王宏伦刘畅姚鹏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

针对无人机(UAV)飞行时与其他飞行器发生冲突的问题,提出了基于扰动流体的避撞航路规划算法。基于入侵飞机的运动信息引入相对初始流场,用扰动矩阵量化表示入侵机模型对相对初始流场的扰动影响,计算相对扰动流场,进而得到实际流场流线... 详细信息

针对无人机(UAV)飞行时与其他飞行器发生冲突的问题,提出了基于扰动流体的避撞航路规划算法。基于入侵飞机的运动信息引入相对初始流场,用扰动矩阵量化表示入侵机模型对相对初始流场的扰动影响,计算相对扰动流场,进而得到实际流场流线即规划的无人机避撞航路。同时利用滚动优化思想,考虑无人机性能约束要求,实时优化影响系数,保证规划航路的可飞性。仿真结果表明,该算法能够实时规划出满足无人机可飞性要求的避撞航路。

关键词：无人机航路规划避撞扰动流体滚动优化

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干扰和执行器故障下的舰载机着舰容错控制系统

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南京航空航天大学学报 2022年第5期54卷 949-957页

作者：段海滨袁洋张秀林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中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所

本文提出了一种执行器故障的舰载机着舰容错控制系统，该系统可有效抑制着陆过程中的外界干扰和执行器故障带来的不利影响。首先，利用基于最小二乘的自回归模型对甲板运动进行预测，以获得在波浪干扰下的准确落点；其次，设计了下滑路... 详细信息

本文提出了一种执行器故障的舰载机着舰容错控制系统，该系统可有效抑制着陆过程中的外界干扰和执行器故障带来的不利影响。首先，利用基于最小二乘的自回归模型对甲板运动进行预测，以获得在波浪干扰下的准确落点；其次，设计了下滑路径导引律，利用该导引律生成飞行航迹角；此外，设计了基于干扰观测器的快速终端积分滑模控制器，利用低通滤波器实现了控制器串联设计；最后，通过李雅普诺夫函数证明了该容错控制方法的跟踪误差一致有上界。将本文方法与比例-积分-微分控制器进行了对比数值仿真，验证了该算法的可行性。

关键词：自动着舰容错控制自回归模型快速终端积分滑模控制器

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拓扑切换的集群系统分布式分组时变编队跟踪控制

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中国科学：信息科学 2020年第3期50卷 408-423页

作者：田磊王蒙一赵启伦王晓东宋勋任章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京100191 北京航空航天大学大数据科学与脑机智能高精尖创新中心北京100191 北京电子工程总体研究所北京100854

分布式编队控制是集群智能控制重要的基础性研究课题之一.拒止环境和多任务需求对编队控制提出了新的挑战.本文研究了高阶线性集群系统在拓扑切换情况下的分布式分组时变编队跟踪控制问题.在本文所提出的集群系统模型架构中,智能体被分... 详细信息

分布式编队控制是集群智能控制重要的基础性研究课题之一.拒止环境和多任务需求对编队控制提出了新的挑战.本文研究了高阶线性集群系统在拓扑切换情况下的分布式分组时变编队跟踪控制问题.在本文所提出的集群系统模型架构中,智能体被分为3类:虚拟领导者、分组领导者和跟随者.虚拟领导者为整个集群系统宏观运动提供参考轨迹或者跟踪指令.分组领导者一方面跟踪虚拟领导者所提供的轨迹或指令;另一方面通过与其他分组领导者之间的相互协作实现各分组之间的协同配合.跟随者实现对各自分组领导者的时变编队跟踪.在拓扑切换和外部扰动同时存在的情况下,基于智能体之间的局部有限邻居节点之间的相对信息反馈和滑模控制理论构造了分布式分组时变编队跟踪控制协议,并给出了控制协议中未知参数的求解算法,进而利用李雅普诺夫(Lyapunov)理论证明了集群系统在拓扑切换和外部扰动同时存在情况下的闭环稳定性.最后,数值仿真结果验证了本文提出的控制方法能够实现集群系统分组时变编队跟踪控制,并可应用在以无人机集群为代表的实际物理模型中.

关键词：拒止环境高阶线性集群系统分组时变编队跟踪拓扑切换外部扰动

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无人机-无人车异构时变编队控制与扰动抑制

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航空学报 2020年第S01期41卷 128-139页

作者：周思全董希旺李清东任章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 北京航空航天大学大数据科学与脑机智能高精尖创新中心北京100083

研究了无人机-无人车异构系统时变输出编队控制与扰动抑制问题,要求多无人机与无人车在受到未知外部扰动的情况下,保持设计的输出时变编队构型。首先,对无人机与无人车进行单体运动学与动力学建模,同时建立扰动模型,并引入代数图论概念... 详细信息

研究了无人机-无人车异构系统时变输出编队控制与扰动抑制问题,要求多无人机与无人车在受到未知外部扰动的情况下,保持设计的输出时变编队构型。首先,对无人机与无人车进行单体运动学与动力学建模,同时建立扰动模型,并引入代数图论概念,建立异构集群系统的协同控制模型。然后,对各无人机-无人车设计了具有分层架构的分布式时变输出编队控制器,包含基于一致性理论的编队中心估计项和基于内模原理的扰动抑制补偿项。进一步分析异构系统实现输出时变编队的可行性条件,给出了分布式编队控制器的参数选取算法,并证明了时变编队控制器构成的闭环系统的稳定性。最后,通过仿真算例来验证所设计的编队控制器的有效性。

关键词：无人机-无人车异构系统分布式控制时变输出编队扰动抑制

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碳纤维液压缸热-力耦合模型与分析

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机械工程学报 2024年

作者：于天刘志成李瑶万晓飞焦宗夏尚耀星北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院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航空航天大学宁波创新研究院北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院

碳纤维液压缸可有效减轻液压系统重量，是移动装备液压驱动系统节能减排的新手段。碳纤维复合材料的应力特性与热膨胀系数存在极强的各向异性，使得相邻不同角度复合材料铺层之间会产生较大的应力、应变差异。因此碳纤维液压缸的热-力... 详细信息

碳纤维液压缸可有效减轻液压系统重量，是移动装备液压驱动系统节能减排的新手段。碳纤维复合材料的应力特性与热膨胀系数存在极强的各向异性，使得相邻不同角度复合材料铺层之间会产生较大的应力、应变差异。因此碳纤维液压缸的热-力耦合分析相比起传统金属油缸尤为重要，但相关研究缺乏不同油液温度下碳纤维液压缸的力学性能分析。建立层合筒径向温度分布模型与热-力耦合模型，解算额定内压、不同温度梯度下的碳纤维层合筒应力分布与缸体内径变形，并进一步通过失效准则对碳纤维液压缸的安全性能进行了分析。建模与分析对象为课题组提出的某型碳纤维液压缸的纤维增强层。研究发现热负载会在碳纤维横截面方向产生压应力，抵消由内压在此方向上产生的拉应力，提高纤维增强层的安全系数；缸体内径变形量减小，满足密封要求。碳纤维液压缸热-力耦合分析可有效指导碳纤维液压缸筒设计。

关键词：液压缸碳纤维热-力耦合各向异性温度分布热应力

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有向拓扑条件下针对机动目标的分布式协同制导律设计

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航空学报 2020年第S01期41卷 119-127页

作者：董晓飞任章池庆玺李清东北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100083 复杂系统控制与智能协同技术重点实验室北京100074 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 北京航空航天大学大数据科学与脑机智能高精尖创新中心北京100083

研究了在有向拓扑条件下针对机动目标的分布式协同制导律的设计问题。首先,根据飞行器与目标之间追击过程的几何关系建立制导过程系统模型,针对该模型的非线性问题采用动态反馈线性化方法进行处理。将目标未知机动视为干扰,通过扩张状... 详细信息

研究了在有向拓扑条件下针对机动目标的分布式协同制导律的设计问题。首先,根据飞行器与目标之间追击过程的几何关系建立制导过程系统模型,针对该模型的非线性问题采用动态反馈线性化方法进行处理。将目标未知机动视为干扰,通过扩张状态观测器进行观测,同时将该估计值用于制导律的设计中,通过直接补偿的方式剔除目标机动对飞行器剩余飞行时间的影响。然后,将所设计的制导律代入到制导模型中,利用一致性分析方法将多飞行器协同制导问题转化为一致性问题,利用极点分析的方法对非一致性子空间的收敛性进行分析,得到协同制导律收敛的充要条件。最后,通过仿真分析的方式对所设计的协同制导律以及制导律的参数选取方法进行分析。

关键词：机动目标分布式协同制导扩张状态观测器一致性反馈线性化

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液压元件及系统智能化发展现状及趋势思考

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机械工程学报 2023年第20期59卷 357-384页

作者：焦宗夏吴帅李洋张超靳红涛舒圣位仁磊李仁洁王易张昊园张亚东北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100191 北京航空航天大学先进航空机载系统工业和信息化部重点实验室北京100191 北京航空航天大学飞行器控制一体化国防技术重点实验室北京100191 北京航空航天大学宁波创新研究院宁波315800 天目山实验室杭州310023 北京航空航天大学前沿科学技术创新研究院北京100191

第四次工业革命利用信息化技术促进产业变革,将带我们进入智能化时代。由于液压系统作为核心动力和控制部分,广泛应用于先进制造、航空航天、海洋等重大装备,工业装备的智能化必然会要求液压元件及系统实现智能化。所以,近年来智能液压... 详细信息

第四次工业革命利用信息化技术促进产业变革,将带我们进入智能化时代。由于液压系统作为核心动力和控制部分,广泛应用于先进制造、航空航天、海洋等重大装备,工业装备的智能化必然会要求液压元件及系统实现智能化。所以,近年来智能液压一直是液压领域的研究热点,推动液压领域进入智能时代,也给液压系统的研究带来新的活力,但也遇到了新的挑战,包括对智能液压系统的理解不一致,缺乏系统综合的研究,成碎片化的点突破等。分析智能液压系统的内涵与演进历程,阐述智能液压系统的架构体系,总结出智能液压系统具有的智能感知、智能调控、智能运维三大特征,并从这三个方面综述国内外的研究进展,揭示智能液压存在的问题和挑战;最后讨论应对挑战的研究路径和发展趋势。

关键词：液压系统智能化感知调控运维

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无人机软管式自主空中加油精准对接控制

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电光与控制 2020年第9期27卷 1-8页

作者：王宏伦刘一恒苏子康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 北京航空航天大学高等理工学院北京100191 南京航空航天大学自动化学院南京211106

对项目组在自主空中加油对接控制方面的研究成果进行了回顾。首先介绍了使用深度学习这一具有强非线性表征能力的回归技术结合CFD和高阶复杂模型的仿真数据,所建立的受油机前扰波和面向控制的锥套预测模型。在此基础上,介绍了借鉴空中... 详细信息

对项目组在自主空中加油对接控制方面的研究成果进行了回顾。首先介绍了使用深度学习这一具有强非线性表征能力的回归技术结合CFD和高阶复杂模型的仿真数据,所建立的受油机前扰波和面向控制的锥套预测模型。在此基础上,介绍了借鉴空中加油人工驾驶对接的优点,创新提出的反步高阶滑模抗扰动对接控制器、平动/转动综合的抗扰动对接控制器以及直瞄/变长度预瞄复合引导对接控制器。仿真结果表明,所提方法显著提高了自主空中加油对接精度。

关键词：自主空中加油对接控制抗扰动控制深度学习

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无人机自主空中加油会合编队控制方法

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电光与控制 2023年第11期30卷 19-25页

作者：蔡云鹏任斌王大勇王延祥王宏伦沈阳飞机设计研究所沈阳110000 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院北京100000 北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100000 北京航空航天大学沈元学院北京100000

针对无人机自主空中加油过程中加油机、受油机会合编队问题,基于Lyapunov导航向量场(LGVF)和一致性理论设计了一种编队控制方法。首先,建立了无人机编队模型,包括通信拓扑模型和编队几何模型,并在此基础上定义了多无人机系统的协同变量... 详细信息

针对无人机自主空中加油过程中加油机、受油机会合编队问题,基于Lyapunov导航向量场(LGVF)和一致性理论设计了一种编队控制方法。首先,建立了无人机编队模型,包括通信拓扑模型和编队几何模型,并在此基础上定义了多无人机系统的协同变量;接着,设计了期望的加油轨迹,并基于Lyapunov导航向量场方法设计了加油机(编队参考点)的飞行控制律;然后,根据加油机的位置、速度信息,基于一致性理论设计了加、受油机会合编队控制方法,并分析了该方法的稳定性;最后,进行了数字仿真,表明了所提方法的有效性。

关键词：自主空中加油无人机编队 Lyapunov导航向量场一致性理论

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