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翼伞系统在较大风场中的归航控制 被引量:4
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作者 陶金 孙青林 +1 位作者 陈增强 贺应平 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1630-1638,共9页
翼伞系统是一类特殊的柔翼飞行器,由于其飞行速度较低,容易受到风场的影响.针对翼伞系统在较大风场中难以准确跟踪归航轨迹、实现精确着陆,因此将风场中平均风的影响在轨迹规划中予以考虑,采用一种改进的粒子群算法(particle swarm opti... 翼伞系统是一类特殊的柔翼飞行器,由于其飞行速度较低,容易受到风场的影响.针对翼伞系统在较大风场中难以准确跟踪归航轨迹、实现精确着陆,因此将风场中平均风的影响在轨迹规划中予以考虑,采用一种改进的粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化分段归航轨迹;将紊流的影响作为外界的干扰,由线性自抗扰控制器(linear active disturbance rejection controller,LADRC)进行修正.仿真结果表明,该归航控制方法对提高翼伞系统在较大风场环境下的抗风性能和归航精度有重要意义. 展开更多
关键词 翼伞系统 归航控制 较大风场环境 分段归航路径规划 轨迹 跟踪 线性自抗扰控制
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光催化剂SnC_2O_4的合成及其可见光催化活性
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作者 翟永清 杨帅 +5 位作者 任淑霞 孙庆琳 厉志鹏 胡正磊 丁士文 殷艳杰 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2009-2014,2021,共7页
以(NH_4)_2C_2O_4为沉淀剂,采用直接沉淀法合成了新型光催化剂SnC_2O_4粉末。通过X射线粉末衍射、扫描电镜、紫外-可见分光光度计及荧光分光光度计等手段对样品的物相结构、微观形貌以及光吸收性能等进行了分析表征。结果表明:所制备的... 以(NH_4)_2C_2O_4为沉淀剂,采用直接沉淀法合成了新型光催化剂SnC_2O_4粉末。通过X射线粉末衍射、扫描电镜、紫外-可见分光光度计及荧光分光光度计等手段对样品的物相结构、微观形貌以及光吸收性能等进行了分析表征。结果表明:所制备的样品为单斜白钨矿型SnC_2O_4,空间群为C2/C(15)。样品的微观形貌为不规则多面体,其禁带宽度为3. 44 e V。光致发光光谱表明样品内部可能有大量的氧空位和其它缺陷。以甲基橙为模拟染料废水对SnC_2O_4样品的光催化活性进行了评价。当甲基橙染料的浓度为40 mg/L,SnC_2O_4光催化剂的投加量为40 mg/50m L时,在模拟可见光照射下,甲基橙降解率可达99. 1%,且光催化降解反应符合一级动力学方程。此外,通过引入活性物种捕获剂证明·O-2在光催化降解甲基橙反应中起重要作用。 展开更多
关键词 SnC2O4 光催化 可见光 甲基橙
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不同密度油松人工林群落特征与物种多样性耦合关系 被引量:11
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作者 吴海平 孙清琳 +4 位作者 张彦君 蔡茂 赵鹏祥 李卫忠 王博恒 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期1-8,共8页
以黄土高原区油松人工林为研究对象,对比3种不同密度的油松人工林群落特征和物种多样性差异,构建两者间耦合关系模型,探讨不同密度油松人工林经营策略。结果表明:1)不同密度油松人工林群落特征具有差异,高密度(3400-4600株•hm^(-2))林... 以黄土高原区油松人工林为研究对象,对比3种不同密度的油松人工林群落特征和物种多样性差异,构建两者间耦合关系模型,探讨不同密度油松人工林经营策略。结果表明:1)不同密度油松人工林群落特征具有差异,高密度(3400-4600株•hm^(-2))林分的角尺度显著大于中密度(2200-2800株•hm^(-2))、低密度(1400-2100株•hm^(-2))林分;低密度林分的混交度、平均胸径和冠幅显著高于中、高密度林分。2)不同密度林分的乔木、灌木和草本物种多样性指数均与其自身显著正相关;低密度林分中,乔木层和灌木层多样性指数、灌木层和草本层多样性指数显著负相关。3)不同植物群落具有不同特征,中、高密度林分物种多样性对群落贡献较高,低密度林分群落植物空间分布合理,生长状况良好。4)通过改善植物群落的空间分布结构和生长状况,可以提升中密度林分群落中乔木、灌木和草本的物种多样性,而在高、低密度的林分中,则需采取其他经营策略。 展开更多
关键词 群落特征 物种多样性 人工林 油松 耦合关系
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大规模空投中的多翼伞一致性控制算法 被引量:3
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作者 孙昊 刘雪峰 +2 位作者 刘靖雷 孙青林 陈增强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1993-2000,共8页
翼伞大规模空投广泛用于物资运输或救援救灾,可将大量物资或人员依次运输至指定目标位置,通过分析可以看出其控制目标与多智能体一致性控制问题的控制目标高度一致,但翼伞存在强非线性特性,难以通过传统一致性算法实现精确控制和稳定性... 翼伞大规模空投广泛用于物资运输或救援救灾,可将大量物资或人员依次运输至指定目标位置,通过分析可以看出其控制目标与多智能体一致性控制问题的控制目标高度一致,但翼伞存在强非线性特性,难以通过传统一致性算法实现精确控制和稳定性证明.因此,本文将采用八自由度动力学模型,在充分考虑翼伞非线性动力学特性的基础上,结合自抗扰控制与多智能体一致性控制策略,设计分布式控制器,并针对时延,信号噪声,可变通信拓扑等多外界干扰的基础上,在有限时间内确保多翼伞的运动误差可收敛到一个包含零点的邻域内,同时给出该控制器的稳定性证明. 展开更多
关键词 一致性控制 翼伞系统 大规模空投 多系统协同 自抗扰控制
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比例阀控电液系统抗扰换向滞后补偿反步控制 被引量:8
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作者 刘胜斐 孙青林 +1 位作者 陈增强 丁祉峰 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1521-1534,共14页
针对比例阀存在换向滞后,电液系统受到的外部干扰,液压油弹性模量随渗入的空气变化、未建模动态,这些因素增加了设计电液位置控制器的难度,本文使用线性扩张状态观测器(LESO)对比例阀控电液系统的内部扰动、外部扰动、未建模动态进行估... 针对比例阀存在换向滞后,电液系统受到的外部干扰,液压油弹性模量随渗入的空气变化、未建模动态,这些因素增加了设计电液位置控制器的难度,本文使用线性扩张状态观测器(LESO)对比例阀控电液系统的内部扰动、外部扰动、未建模动态进行估计,将虚拟控制量的非线性函数纳入抗扰反步控制器设计,实现比例阀控电液系统换向滞后补偿.分析了闭环系统的稳定性,证明当扰动导数有界时,观测误差和跟踪误差都有界,调整控制器增益与非线性项参数可使跟踪误差收敛到原点附近,仿真和实验表明,本文设计的控制器能显著缩短比例阀换向滞后、提高电液位置控制系统的跟踪速度、精度与抗扰能力. 展开更多
关键词 抗扰反步控制 线性扩张状态观测器 换向滞后补偿 电液位置控制系统 比例阀
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基于粒子群算法–反向传播神经网络自适应的氧调器控制系统 被引量:5
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作者 范俞超 孙青林 +1 位作者 董方酉 陈增强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期687-695,共9页
氧气面罩中的核心部件是氧气调节器(氧调器).针对当前氧气调节器的大流量、低吸气阻力、快速响应的性能需求,本文在分析了电子氧气调节器工作原理的基础上,介绍了氧气调节器的数学模型,采用了反向传播(BP)神经网络自适应控制算法,并使... 氧气面罩中的核心部件是氧气调节器(氧调器).针对当前氧气调节器的大流量、低吸气阻力、快速响应的性能需求,本文在分析了电子氧气调节器工作原理的基础上,介绍了氧气调节器的数学模型,采用了反向传播(BP)神经网络自适应控制算法,并使用粒子群算法(PSO)对BP神经网络自适应控制算法的初值进行筛选.最后,对算法的性能进行了仿真.仿真结果表明,系统具有鲁棒性,且与传统的比例–积分–微分(PID)控制方法和自抗扰控制(ADRC)方法相比, PSO–BP神经网络自适应控制方法实现了更精确的吸气阻力调节、更快的响应速度.此外,当呼吸频率变化或者外界干扰变化时,相比于常规PID算法和ADRC算法则需要人工调整控制参数, PSO–BP神经网络自适应算法则可以自动在线学习训练并调整控制参数,应用前景广阔. 展开更多
关键词 氧气面罩 氧气调节器 氧气控制 粒子群算法 反向传播神经网络 PSO–BP神经网络自适应算法 参数自适应
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欠驱动RTAC的滑模自抗扰镇定控制 被引量:4
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作者 檀盼龙 秦华阳 +3 位作者 孙明玮 刘俊杰 孙青林 陈增强 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期2085-2093,共9页
针对欠驱动RTAC(rotational/translational actuator)的镇定问题,提出了一种滑模自抗扰控制方法,通过对总扰动的观测和补偿降低了未知扰动对RTAC的影响.为克服RTAC的欠驱动特性,所提方法通过将可驱动的摆球角度和无驱动的小车位置两个... 针对欠驱动RTAC(rotational/translational actuator)的镇定问题,提出了一种滑模自抗扰控制方法,通过对总扰动的观测和补偿降低了未知扰动对RTAC的影响.为克服RTAC的欠驱动特性,所提方法通过将可驱动的摆球角度和无驱动的小车位置两个状态相结合,构建出虚拟被控量作为系统输出,从而使RTAC的动力学模型转换为非欠驱动模型.基于重建的模型设计线性扩张状态观测器(linear extended state observer,LESO)和滑模控制器,并采用Lyapunov方法证明RTAC的闭环稳定性,实现了RTAC的镇定控制,有效抑制了小车的振荡.最后,通过数值仿真和硬件实验验证了所提控制方法的有效性,与已有方法的对比分析证明该方法具有良好的控制性能. 展开更多
关键词 自抗扰控制 欠驱动系统 旋转激励平移振荡器 滑模控制
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Trajectory tracking of powered parafoil based on characteristic model based all-coefficient adaptive control 被引量:2
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作者 TAN Pan-long sun qing-lin +3 位作者 JIANG Yu-xin ZHU Er-lin CHEN Zeng-qiang HE Ying-ping 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2017年第5期1073-1081,共9页
One of the primary difficulties in using powered parafoil(PPF) systems is the lack of effective trajectory tracking controllers since the trajectory tracking control is the essential operation for PPF to accomplish au... One of the primary difficulties in using powered parafoil(PPF) systems is the lack of effective trajectory tracking controllers since the trajectory tracking control is the essential operation for PPF to accomplish autonomous tasks. The characteristic model(CM) based all-coefficient adaptive control(ACAC) designed for PPF systems in horizontal and vertical trajectory control is proposed. The method is easy to use and convenient to adjust and test. Just a few parameters are adapted during the control process. In application, vertical and horizontal CMs are designed and ACAC controllers are constructed to control vertical altitude and horizontal trajectory of PPF based on the proposed CMs, respectively. Result analysis of different simulations shows that the applied ACAC control method is effective for trajectory tracking of the PPF systems and the approach guarantees the transient performance of the PPF systems with better disturbance rejection ability. 展开更多
关键词 powered PARAFOIL (PPF) CHARACTERISTIC model (CM) all-coefficient adaptive control (ACAC) TRAJECTORY tracking
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基于PLC的模拟肺系统的设计与实现 被引量:3
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作者 董方酉 孙青林 +1 位作者 郭林 陈增强 《自动化与仪表》 2018年第3期9-13,共5页
该文设计了一款用于航空个体防护中供氧系统性能测试的模拟人体肺部呼吸的装置。该装置可按照人体的呼吸规律提供可变流量,满足标准正弦规律。介绍了模拟肺的原理及文中模拟肺系统的总体结构,并对各个部分展开介绍;针对该系统建立了模... 该文设计了一款用于航空个体防护中供氧系统性能测试的模拟人体肺部呼吸的装置。该装置可按照人体的呼吸规律提供可变流量,满足标准正弦规律。介绍了模拟肺的原理及文中模拟肺系统的总体结构,并对各个部分展开介绍;针对该系统建立了模拟肺呼吸的数学模型,并通过设置不同脉冲串输出(PTO)频率来实现活塞正弦运动,根据数学模型与PTO脉冲设置规律设计了PLC控制器;通过流量、位移、速度、压强等试验测试证明该系统满足人体呼吸的规律,且压强范围适中,可用于供氧系统性能测试。 展开更多
关键词 模拟人体肺 PLC 呼吸 脉冲串输出 供氧系统
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基于转速反馈的动力翼伞纵向串级控制 被引量:1
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作者 陈赛 孙青林 +1 位作者 陈增强 马策 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第1期77-83,共7页
为提高动力翼伞纵向跟踪效果,并针对现有模型及控制方法的局限性,着眼于实际飞行试验,提出一种基于转速反馈调节的串级自抗扰控制策略。首先在动力翼伞纵向模型的基础上,改进引入无刷直流电机模型,并利用转速测量装置实时更新电机转速信... 为提高动力翼伞纵向跟踪效果,并针对现有模型及控制方法的局限性,着眼于实际飞行试验,提出一种基于转速反馈调节的串级自抗扰控制策略。首先在动力翼伞纵向模型的基础上,改进引入无刷直流电机模型,并利用转速测量装置实时更新电机转速信息,应用最小二乘法拟合电机转速与螺旋桨静推力的非线性关系。设计纵向轨迹控制器,内环实现对电机转速的快速调节,外环完成对参考高度的跟踪。半实物仿真结果表明,该方法提高了动力翼伞纵向通道响应速度和跟踪精度,性能优于传统的控制方法,具有一定的实际意义。 展开更多
关键词 动力翼伞 无刷直流电机 转速反馈 纵向控制 串级自抗扰 最小二乘拟合
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Semi-physical Simulation Platform of a Parafoil Nonlinear Dynamic System 被引量:1
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作者 GAO Hai-Tao YANG Sheng-Bo +3 位作者 ZHU Er-Lin sun qing-lin CHEN Zeng-Qiang KANG Xiao-Feng 《Chinese Physics Letters》 SCIE CAS CSCD 2013年第11期37-40,共4页
Focusing on the problems in the process of simulation and experiment on a parafoil nonlinear dynamic system,such as limited methods,high cost and low efficiency,we present a semi-physical simulation platform.It is des... Focusing on the problems in the process of simulation and experiment on a parafoil nonlinear dynamic system,such as limited methods,high cost and low efficiency,we present a semi-physical simulation platform.It is designed by connecting parts of physical objects to a computer,and remedies the defect that a computer simulation is divorced from a real environment absolutely.The main components of the platform and its functions,as well as simulation flows,are introduced.The feasibility and validity are verified through a simulation experiment.The experimental results show that the platform has significance for improving the quality of the parafoil fixed-point airdrop system,shortening the development cycle and saving cost. 展开更多
关键词 SYSTEM COMPUTER connecting
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基于移动无人飞行器的实时风场探测仪 被引量:1
12
作者 陈赛 孙青林 +1 位作者 孙昊 陈增强 《自动化与仪表》 2018年第9期36-39,共4页
大气环境下的风场复杂多变且难以预测,且传统的风速风向仪无法应用到移动无人飞行器上,故为获得飞行环境下的实时风场信息,设计了一种基于飞行器坐标系变换算法的风场探测仪。该探测仪由风速风向仪、陀螺仪、GPS定位系统和嵌入式控制单... 大气环境下的风场复杂多变且难以预测,且传统的风速风向仪无法应用到移动无人飞行器上,故为获得飞行环境下的实时风场信息,设计了一种基于飞行器坐标系变换算法的风场探测仪。该探测仪由风速风向仪、陀螺仪、GPS定位系统和嵌入式控制单元组成,控制单元将相对风速风向信息、飞行姿态角和机体飞行速度进行转换计算,得到风场的绝对水平速度分量和方向。地面站与飞行器上的数传设备通讯来实时显示和存储。通过实际风场实验,该风场探测仪可以快速精确测量实时风场信息,具有较高的实用价值。 展开更多
关键词 风场探测仪 实时性 移动无人飞行器 坐标系变换算法 嵌入式控制单元
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鄂尔多斯高原草地灌丛化不同阶段主要植物水分利用特征 被引量:11
13
作者 李巧燕 来利明 +5 位作者 周继华 姜联合 杨柳 易三桂 孙清琳 郑元润 《生态学杂志》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期89-96,共8页
草地灌丛化是全球草地退化的普遍现象,理解草地灌丛化的过程和机制对灌丛化草地的恢复十分必要。目前有多种假说解释草地灌丛化现象,尽管大部分假说认为灌木和草本植物对土壤水分的不同利用方式在草地灌丛化过程中发挥着重要作用,但有... 草地灌丛化是全球草地退化的普遍现象,理解草地灌丛化的过程和机制对灌丛化草地的恢复十分必要。目前有多种假说解释草地灌丛化现象,尽管大部分假说认为灌木和草本植物对土壤水分的不同利用方式在草地灌丛化过程中发挥着重要作用,但有关直接实验证据仍十分缺少。本文通过对鄂尔多斯高原流动沙地沙米群落、半固定沙地油蒿群落、固定沙地油蒿群落和固定沙地本氏针茅群落4个演替阶段植物群落的调查,采用稳定同位素分析的方法,分析不同阶段主要物种对不同水源的利用比例。结果表明:在不同演替阶段,草本植物对土壤水分的利用主要集中在土壤表层(0~20 cm),而灌木植物对中深层(50~200 cm)土壤水分的利用较多;灌木植物水分利用的可塑性强,在遭受水分胁迫时,灌木植物能够根据土壤水分的可利用性而改变对不同土层水分的利用。以上结果对于认识鄂尔多斯高原不同演替阶段主要植物水分利用策略具有一定意义,同时表明降低放牧等人为因素对表层土壤的干扰,改善表层土壤结构,提高表层土壤含水量是鄂尔多斯高原油蒿灌丛化草地恢复为地带性本氏针茅草原的关键。 展开更多
关键词 草地灌丛化 演替阶段 水分利用 稳定同位素 油蒿 本氏针茅
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基于自抗扰的四旋翼无人机动态面姿态控制 被引量:13
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作者 张勇 陈增强 +2 位作者 张兴会 孙青林 孙明玮 《吉林大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期562-569,共8页
针对四旋翼无人机姿态控制中非线性、强耦合以及对扰动敏感等控制问题,设计了一种基于自抗扰的动态面控制器。与反步控制相比,动态面控制器的设计过程更简单,且利用一阶滤波器来计算虚拟控制信号的导数项,避免了反步控制中的出现的微分... 针对四旋翼无人机姿态控制中非线性、强耦合以及对扰动敏感等控制问题,设计了一种基于自抗扰的动态面控制器。与反步控制相比,动态面控制器的设计过程更简单,且利用一阶滤波器来计算虚拟控制信号的导数项,避免了反步控制中的出现的微分膨胀问题。将动态面控制与自抗扰控制相结合,首先利用跟踪微分器可直接获取设定值的微分信号,简化了控制器的设计过程,然后利用扩张状态观测器将系统总扰动实时的补偿到控制器中,提高了系统的鲁棒性和抗干扰能力,并通过Lyapunov直接法对闭环系统进行了稳定性分析。仿真结果表明:本文设计的控制器可保证四旋翼无人机在有外界干扰的情况下能快速、准确地跟踪设定位置。 展开更多
关键词 控制理论与控制工程 动态面控制 自抗扰控制 四旋翼无人机 姿态控制
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