基于串级模型预测控制的倾转旋翼机过渡段控制

针对倾转旋翼机过渡阶段存在的纵垂向控制通道切换问题,基于串级控制框架提出了一种具有自适应权重矩阵的模型预测控制(model predictive control,MPC)策略。首先,通过分析直升机模态和定翼机模态的控制结构差别,构造了兼容全部飞行模态的增广串级控制结构。然后,在确立了倾转旋翼机的模糊建模策略后,设计了MPC目标函数中权重矩阵的参数自适应变化律,从而使内环和外环中高度、前飞速度的跟踪误差惩罚项根据所处模态的不同有着不同的惩罚占比。这样可以使在过渡阶段设计的增广串级控制结构能始终满足时标分离原则。该控制方案将2个飞行模态和过渡阶段的控制纳入一个统一的控制结构中,实现了各飞行模态间的自由切换。仿真结果表明,所提控制方案有良好的控制效果,控制量较为平滑。

基于贪婪蚁群算法的飞行自组网路由策略方法

路由策略是飞行自组织网络(Flying Ad-hoc Network,FANET)中建立数据传输路由的重要操作.传统的路由策略无法满足FANET低延迟和稳定的通信需求.本文提出一种基于贪婪蚁群算法(Greedy Ant Colony Optimization,GACO)的路由策略,GACO基于蚁群算法的寻优选择策略,结合利用位置信息限制蚂蚁搜索方向的贪婪算法,以加速蚁群算法收敛速度,从而提高FANET的通信效率.实验结果表明:GACO算法比传统AODV、DSR有着更低端到端延迟、更高的数据包交付率的优势.

平流层飞艇飞行模态分析

平流层飞艇的总体布局、升空原理和工作模式明显不同于导弹、飞机等传统飞行器,其动力学特性亦不同于上述飞行器,须深入研究其飞行动力学的基本特性、一般规律和内在机理。针对此问题,系统研究了平流层飞艇的飞行模态。采用小扰动方法推导了平流层飞艇的线性运动方程,将其解耦分组为纵向运动方程和横侧向运动方程;定义模态及模态参数,研究平流层飞艇的模态分析方法;通过计算分析状态方程的特征值和特征向量,研究了平流层飞艇的飞行模态。结果表明:纵向运动由浮沉、浪涌和摆动三种模态叠加而成,横侧向运动由偏航衰减、侧滑衰减和滚转振荡三种模态叠加而成。

基于特征结构配置和直接自适应的侧向飞行控制律设计

将特征结构配置与直接自适应理论相结合对飞机侧向飞行控制律进行设计。首先介绍了特征结构配置的原理和反馈增益矩阵的算法实现,在此基础上结合直接自适应方法对闭环系统进行鲁棒控制器设计。该控制策略以特征结构配置作为内环控制器,自适应控制器作为外环控制器,使系统获得较好的动态性能和较强的鲁棒性。某飞机的侧向飞行控制律设计仿真结果表明系统获得了良好的动态性能,并且有效抑制了内部参数摄动对系统的不良影响。

反步法与神经网络融合的平流层飞艇轨迹鲁棒控制方法

针对平流层飞艇水平轨迹控制面临外部风场扰动和模型参数不确定的特点,提出一种反步法与RBF神经网络融合的非线性鲁棒轨迹控制方法。该方法采用Lagrange动力学模型,通过反步法直接求解推力和力矩的控制律,采用RBF神经网络动态优化调整反步法的控制增益参数。仿真结果表明,新的控制方法可实现平流层飞艇对直线/圆组合式参考轨迹的高精度跟踪控制,有效克服风场扰动和模型不确定性因素造成的不利影响。

风场中平流层飞艇轨迹跟踪的滑模控制方法

为实现平流层飞艇驻空阶段可控飞行,研究环境风场中横侧向轨迹跟踪的滑模控制方法。建立平流层飞艇驻空阶段动力学模型,将动力学方程解耦为纵向运动方程和横侧向运动方程,采用小扰动方法对动力学方程进行线性化;利用滑模控制对外部干扰强鲁棒的特性,设计横侧向轨迹跟踪的滑模控制器;以直线与圆组成的复合轨迹跟踪控制为例,对提出的轨迹控制方法进行仿真验证。仿真结果表明,所提基于滑模的轨迹跟踪控制方法鲁棒性好,在一定范围的风场扰动条件下,可以实现对指令轨迹的有效跟踪控制,响应特性好。

基于MDC103的模拟飞控数据采集系统设计与联试故障分析

该文依据某飞行试验测试任务的需要,详细描述了基于通用采集系统KAM500下的MDC103板卡下模拟飞控数据测试系统的搭建和模拟飞控隔离器的设计,并通过分析模拟飞控的接口电路,解决了地面联试中飞控系统与数据采集系统之间的交联问题,实现了模拟飞控的数据采集,顺利保证了型号任务。

基于路径跟踪的平流层飞艇柔性编队控制

建立平流层飞艇驻空阶段动力学模型,在定高飞行前提下,采用小扰动方法对动力学方程进行线性化处理。提出采用路径跟踪的平流层飞艇柔性领航-跟随编队控制方法,领航者和跟随者通过速度控制与航向控制,分别跟踪保持特定距离的参考路径,实现编队的柔性控制。以采用直线路径跟踪和采用圆路径跟踪的三平流层飞艇编队控制为例,对提出的柔性编队控制方法进行仿真验证。仿真结果表明:提出的路径跟踪方法控制精度高,提出的柔性编队控制方法可以实现编队稳定运行,避免编队成员碰撞现象的发生。

施必牢紧固件用于土星探测飞船

施必牢紧固件独特的结构,将有力地保证土星探测飞船成功地完成任务,并且已逐步应用到许多领域中。

捷联惯性/星光组合导航车载试验研究

星光导航是一种自主导航系统。阐述了捷联惯性/星光组合导航系统的构成,星敏感器的工作原理,捷联惯性/星光组合导航的工作原理,以及三种组合导航工作模式。利用现有的设备,进行捷联惯性/星光组合导航系统的车载试验,验证了捷联惯性/星光组合导航技术的可行性和有效性。

基于舰船运动预测的无人机着舰航向指令修正方法

本文提出一种基于舰船运动预测的无人机航向指令修正方法,以实时估算舰船所遭遇海浪的幅值与频率,在线预计舰船运动为基础,预测着舰时的舰船状态信息,并利用这些信息生成无人机的航向与航迹角修正指令,以使着舰时无人机与理想着舰点之间的偏差最小。最后利用该方法给出了典型舰船动态特性的高精度仿真结果。