自适应增广控制频域分析与飞行试验

本文聚焦运载火箭自适应增广控制频域分析问题。首先,通过对控制器结构的简化,降低其非线性,同时构造单输入单输出环节,便于频域分析;之后,利用描述函数和常微分方程近似解析解的思想,对自适应增广控制进行了频域分析,获得了频域模型;最后,基于可重复使用验证飞行器对自适应增广控制器进行了飞行测试。飞行结果显示频域模型正确且精度较高,能够获得更好的控制效果。

运载火箭自适应增广控制参数优化整定方法

针对参数众多的自适应增广控制(Adaptive Augmenting Control,AAC)技术,提出了两种基于优化算法的参数整定方法,实现了对AAC控制器参数的合理设计。第1种方法是使用粒子群算法,通过设计合理的适应度函数,使得优化得到的参数在标称状态下尽量不影响系统,在有干扰的情况下提升系统的抗扰动能力。第2种方法是重新定义高低通滤波器,减少优化参数数量,使用遗传算法得到优化的参数可以加快计算速度。仿真结果验证了使用优化算法得到的参数的合理性。与PD控制系统相比,AAC控制能够提升抗干扰能力;与滑模控制系统相比,能够看到相同精度下AAC控制的控制指令更加平滑。将第2种方法中得到的参数与使用粒子群算法对比,使用遗传算法得到的参数具有更优的性能。

一种运载火箭自适应增广控制器设计方法

针对运载火箭自适应增广(AAC)控制器的稳定性分析和参数设计问题展开研究。首先,在假定PD控制器稳定的前提下,证明AAC控制器的引入不会破坏PD闭环系统的稳定性。其次,提出了一种基于数量级计算的参数设计方法,实现快速高效设计AAC控制器。最后,通过数学仿真的方式验证相关算法的正确性。仿真结果表明,AAC控制器能够在刚体、弹性参数大偏差情况下实现对系统的稳定控制,证明了AAC控制器的稳定性和优越性,为后续工程实践应用打下了必要的基础。

伺服机构故障下运载火箭自适应重构方法

针对运载火箭飞行过程中发生的伺服机构故障,提出了一种基于奇异值分解(SVD)的自适应重构方法。首先,将伺服故障下重构问题转化为优化问题,完成了对伪逆法、线性规划法、混合优化法3种常用优化方法的分析和评估;其次,针对现有方法的缺点,基于SVD提出了一种求解直接重构问题次优解的改进方法,并给出推导过程。数学仿真表明,所提出的基于SVD改进的自适应重构方法,兼顾了伪逆法的计算高效、线性规划法的输出共线等优点,具有较高的工程应用价值。

伺服机构故障下运载火箭控制分配方法研究

This paper investigates the servo mechanism reconfiguration and fault tolerance control issue for a launch vehicle.Firstly,the servo reconfiguration algorithm is considered as an optimization model,and commonly used optimization algorithms are analyzed and compared.An improved method based on Singular Value Decomposition(SVD)for solving the suboptimal solution of the direct assignment problem is proposed,being suitable for engineering application,while maintaining the advantages of existing algorithms.Theoretical analysis and simulation results confirm that the proposed method is able to provide the optimal reconfiguration strategy with higher computational efficiency.Finally,the numerical simulation of launch vehicle fault tolerance control fully verifies the feasibility and effectiveness of the improved method,which indicates that the method met the engineering application conditions.

磁性分子印迹聚合物的制备及其在样品前处理中的应用

样品前处理是从复杂样品基质中提取与浓缩待测目标分析物的过程。这个过程可将被测物质转化为可供分析仪器直接检测的形式,对样品的分析至关重要。传统的样品前处理技术存在萃取时间长、操作繁琐复杂、易污染环境等问题,迫切需要研发新型的前处理技术以解决上述问题。新型样品前处理技术的研发可通过吸附剂的制备与改进进行。磁性分子印迹聚合物具有易于分离、选择性高、稳定性强及制备简单的优势,近年来受到了广泛关注。本文对磁性分子印迹聚合物的制备方法及其在样品前处理技术中的应用进行了综述。