一类MIMO系统连续状态空间模型的参数辨识频域方法

在连续时间状态空间模型的参数辨识中,针对系统状态微分项获取困难这一问题,对输入、状态及输出序列应用离散傅里叶变换,得到复数域线性回归方程,并给出了不同形式的最小二乘解估计式.以飞行器多输入多输出(Multiple-input multiple-output,MIMO)状态空间模型为例,设计正交多正弦信号对系统进行多通道同时激励,在一次激励的情况下就可以辨识出所有模型参数,从而提高辨识实验效率.仿真实验证明了方法的有效性和结果的准确性.

基于Web的控制技术虚拟实验室系统

基于Web的控制技术虚拟实验室系统主要面向本科生,服务于控制系列课程教学,包括网络课程、实验课程、控制案例、虚拟实验、实验安排、创新实践、控制论坛等模块。网上虚拟实验室为课程教学和实验教学提供了良好的辅助教学手段,提高了实验教学效果,并以丰富的教学资源和网络交流平台促进本科生创新能力教育。

基于ARINC429总线的导弹综合测试系统

基于ARINC429总线的导弹综合测试系统由地面测试计算机和弹上任务计算机构成,软件包括地面检测及弹上内置测试程序。分项测试时,任务计算机工作在弹内自检测状态,接受测试计算机指令进行弹上电气系统的测试;模拟挂飞测试时,任务计算机运行正常作战程序,测试设备模拟载机火控信号。

外测弹道速度与加速度的解算方法研究

在飞行器外测弹道参数解算时,常利用由位置参数中心微分平滑的方法获取弹道速度与加速度参数,但微分得到的速度加速度数据跳动很大,不利于与内测参数进行精度比对.本文研究了样条函数和迭次下采样方法在弹道拟合和微分求速中的应用,实际数据处理结果表明,样条函数用于外测数据拟合和微分求速可以获得更高的精度.

一种双旋翼控制系统的建模与仿真

对一种复杂的多输入多输出控制系统—双旋翼系统进行了研究。在详细、准确地进行运动学和动力学分析的基础上,建立了比较完备的双旋翼系统数学模型,并对双旋翼控制系统的姿态控制进行了初步仿真,并给出了仿真结论。

“自动化系统综合设计”实践课程教学探讨

作为自动化专业本科生的综合性实践环节,"自动化系统综合设计"课程要求学生完成一个典型控制系统的完整设计过程,包括系统方案设计、数学建模、计算机辅助分析设计仿真、系统物理实现、系统调试、性能测定及结果分析等。教师在实施教学时,应针对自动化专业人才培养目标,进行合理的选题布置,以多个指导教师对多个学生的形式指导学生完成设计全过程。综合设计的难度和实施方法均有别于课程设计或毕业设计,对提高学生综合设计实际控制系统的能力和培养创新意识与工程实践素养具有重要的作用。

科研成果进课堂提升“控制器件”课程教学质量

高水平科研是本科教学活力的源泉,通过将高水平科研成果引入本科教学,以技术应用能力及创新能力为主线构建课程内容是提高本科教学质量的重要创新。科研成果进课堂可以增加教学的深度,拓展教学的广度,提高教学效果,有利于加深学生对理论知识的理解,提高学生实践动手能力,培养学生创新能力,激发学生主动学习的兴趣。国防科技大学“控制器件”课程团队通过将教师在导航、制导控制、机器人控制、无人车、无人机、磁悬浮等方面的科研成果引入到课程教学中,提升了该课程教学的教学质量,受到了学生的欢迎。

基于SimMechanics的两轮机器人建模与仿真

介绍了基于SimMechanics的两轮机器人机电控制系统建模与仿真研究的方法,建立了仿真模型并进行了运动控制仿真分析。利用MATLAB/Simulink强大的运算功能和SimMechanics提供的模块集,可以省略建立运动机构数学模型的推导过程,具有系统建模直观和仿真功能强大的特点,为机电控制系统的建模仿真提供一个方便的工具。

控制系统课程设计软、硬件平台建设

本文在提出控制系统课程设计平台建设要求的基础上,介绍了我校课程设计软、硬件实验平台结构和原理,包括小功率随动系统、调速控制系统、温度控制系统、磁悬浮球控制系统、网上实验系统,并提出了模块化控制系统设计设想。

水陆两栖仿生机器人的研究及应用

水陆两栖仿生机器人具备水陆多工况下的运动能力,能够更好地完成复杂地形环境下的作业任务。文中概述了水陆两栖仿生机器人的发展背景、研究现状及主要应用。根据仿生借鉴程度的不同,将两栖仿生机器人分为模仿运动模式类和模仿运动结构类,分别介绍了国内外相关研究进展、分析了不同类型机器人的特点,阐述了水陆两栖仿生机器人的技术优势和典型应用场景。

基于多次加载方案的嵌入式飞控软件在线升级方法

在以DSP为核心的飞行器控制系统使用和维护过程中,经常需要对其嵌入式软件进行在线升级。通过JTAG接口进行软件升级的方式在飞控组件装机后变得非常不方便。研究了通过串行接口进行飞控软件在线升级的方法,基于DSP多次加载方案和双重校验机制在TMS320C6713B DSP系统上实现了飞控代码远距离、可靠的烧录和自启动,验证了方法的有效性。

快速路入口匝道无模型自适应控制及ARM实现

针对快速路系统复杂时变和难于建立精确数学模型的特点,提出基于无模型自适应控制的入口匝道控制方案,控制方案包括控制算法、参数估计算法和参数重置算法。该方案的设计无需精确的数学模型,只依赖于受控对象的实测数据。从而设计并开发了相应的入口匝道控制系统,主要包括上位机、基于高级精简指令集机器(Advanced RISC Machines,ARM)的入口匝道控制器、检测器和信号灯。为了验证基于无模型自适应控制的入口匝道控制系统的有效性,利用基于微观交通仿真软件(Parallel microscopic simulator,PARAMICS)的仿真机模拟北京市北四环西路快速路网,生成相应的检测数据发送给入口匝道控制器并接收入口匝道控制器的控制信号实现快速路网的实时控制。实验结果表明,开发的基于无模型自适应控制的入口匝道控制系统具有良好的控制效果。

信息化手段在“数值分析方法”教学中的应用探索

“数值分析方法”课程作为大学工科学生的专业必修课,理论要求高,公式繁多不便于记忆,知识点联系不紧密,同时学生课业负担重,学习时间碎片化。针对“数值分析方法”课程的特点和目前大学生普遍学习时间碎片化的特点,研究了基于“雨课堂”、网络社区、大学慕课等多种信息化手段的综合授课方式,立足于“数值分析方法”课程教学形式改革这一着眼点,提出相应的分析和探讨,并在实践中完成初步探索,以期能够对目前及未来的“数值分析方法”课程教学改革有一定的帮助。

基于递推傅里叶变换的飞行器参数在线辨识方法

在线辨识在现代飞行控制系统设计中扮演越来越重要的角色,飞行器模型的在线更新使得人们可以采用更智能的控制方法。基于计算精度和速度的考虑,在线辨识方法通常以递推方式进行,主要分为时域和频域两大类方法。在建立飞行器系统模型结构的基础上,利用频域递推傅里叶变换及最小二乘方法,实现对气动及控制偏导数的在线辨识。针对某飞机纵向通道的在线辨识仿真验证该方法有效,且计算速度和收敛速度快,辨识结果与参数真实值之间的一致性好,方法对传感器噪声有较强的适应性。最后,分析比较了各种典型激励信号对辨识结果的影响,为进行实际在线辨识试验提供了参考依据。

一种共轴式直升机操纵机构的运动学建模与分析

共轴式直升机操纵机构的输入/输出运动学关系复杂、非线性严重,不同通道间控制耦合大,其中航向采用全差动的操纵机构最为复杂。为了分析用比例关系简化建模所引起的误差及利用逆运动学进行操纵系统线性化,必须对操纵机构运动学进行精确建模。针对一种航向全差动操纵机构,首先,运用机构学原理,通过去除过约束、局部自由度对机构进行简化,计算得到操纵机构自由度;然后,将操纵机构分为3个子模块,通过对每个模块应用空间机构位置分析方法进行正向、逆向运动学推导,建立系统完整的运动学模型;利用光学测量原理设计了测试系统,并通过实验验证了所建模型的正确性;最后给出了所建模型在共轴式直升机建模、操纵解耦及线性化方面的应用方法。