多约束条件下四旋翼机动轨迹跟踪一体化控制方法

四旋翼无人机高动态飞行需求的增加使其成为一个越来越热门的研究主题。针对四旋翼执行废墟裂缝和树林缝隙穿越任务时的大机动轨迹状态跟踪控制问题,提出基于模型预测控制的一体化控制方法,包含多约束条件下的高机动轨迹规划和多参考状态量的一体化跟踪控制,并通过飞行试验验证了所提方法相比前馈PID控制方法在跟踪规划的高机动轨迹时的优越性能。在飞行试验中,四旋翼成功穿越了60°滚转角的窄框,其实际滚转角达到60°大角度的同时,z轴误差仅为0.065 m。

面向可打击区域的高超声速飞行器制导控制一体化方法研究

针对高超声速飞行器制导和控制系统分离设计方法的不足,提出通过制导控制一体化设计提升其可打击区域的方法。首先,在建立高超声速制导控制一体化模型的基础上,揭示了其通过控制弹体坐标系与地面坐标系的牵连加速度来跟踪制导指令的工作原理。其次,通过典型弹道的数值仿真,对比分析了制导控制一体化设计相较于分离设计的控制信号差异。最后,通过确定制导控制分离设计及一体化设计的高超声速飞行器可打击区域的方式,从大样本仿真角度体现制导控制一体化的优势。结果表明,制导控制一体化设计可以放宽对可用过载的需求且有助于提升高超声飞行器的可打击区域。

通信速率约束下一体化角度协同制导控制方法

针对多飞行器协同拦截过程中的角度协同问题,设计了一种基于量化编码器的分布式一体化协同制导控制律。首先建立多飞行器协同制导与控制数学模型,并基于扩张状态观测器理论,对单个飞行器各状态进行观测。在此基础上考虑各飞行器间单次传输数据的字长、两次传输数据间隔的通信速率约束,采用量化器-编码器-解码器实现限制通信速率情况下的协同一体化制导控制设计。之后,通过严格的理论分析证明了满足强连通图有向通信网络下,多飞行器系统能够达成一致性且收敛到期望的相对视线角,并给出了满足收敛条件的参数选择范围。最后,通过数学仿真校验,验证了所提出的方法在较低的通信速率下能够完成协同。

基于内部控制一体化的医疗机构管理创新

笔者旨在研究基于内部控制一体化的医疗机构管理。首先,通过介绍内部控制的概念和特点,强调了内部控制在管理中的重要性。接着,提出了医疗机构内控一体化管理的路径,包括制定内控一体化管理规划、建立内控一体化管理团队、实施内控一体化管理方案以及评估内控一体化管理效果。最后通过结束语对全文进行了总结,并展望了未来医疗机构内控一体化管理的发展方向。

低成本惯性多冗余导航控制一体机设计

为了智能体的精确定位和定姿,实现其稳定运动控制,设计了一种低成本多惯性冗余导航控制一体机,给出了设计方法。稳压电路的开关电源MP2482DN和线性电源JW29300U-3.3V为一体机提供稳定5 V和3.3 V的较大功率电源;控制器STM32H7的SPI采用星形拓扑总线与3片六轴惯性芯片BMI088通信,2路TTL串口与差分卫星定位板双向通信,实现智能体定位和定姿;控制器STM32F4的CAN总线接口与智能体底盘双向通信,实现其运动控制,1路TTL串口实现与控制器STM32H7的双向通信;两控制器的网络接口与上位机组成无线局域网,实现数据交换和状态监控。整个系统具有功耗低、体积小、成本低、接口丰富的特点。

带落角与舵面饱和约束的三维制导控制一体化设计

为使制导控制系统在实际应用过程中适用所面对的多种约束条件,同时避免制导与控制系统设计过程中反复迭代带来的巨大工作量,提出了一种带有落角与舵面饱和约束的三维制导控制系统一体化设计方法。根据导弹六自由度非线性模型以及三维弹目相对运动模型建立全状态耦合的制导控制一体化模型,基于动态面控制器原理,采用4级滑模面设计,构建了能够满足落角与舵面饱和约束的控制器,并给出了控制系统闭环稳定性证明。通过仿真实验有效验证了所提方法的正确性、有效性及鲁棒性。

线偏差控制的协同机动突防、导引与控制一体化

针对巡航导弹末制导段多弹机动突防问题,提出了一种基于线偏差控制的协同机动突防、导引与控制一体化方法,在舵偏角有界约束下,既实现了弹群的攻击时间一致性,又通过弹道机动提高了单弹突防能力。首先,将机动突防弹道分解为虚拟导引弹道和相对机动弹道,建立了虚拟导引模型,以及相对机动弹道的制导控制一体化模型;其次,针对从弹的虚拟导引弹道设计了时间协同制导律;第三,合理设计线偏差指令以及制导控制一体化算法,实现了弹群的螺旋机动突防弹道。采用指令滤波器和扩张状态观测器(ESO)实现了状态约束和干扰估计,并基于Lyapunov稳定性定理严格证明了闭环系统的稳定性。最终,通过数值仿真和蒙特卡洛实验验证了所设计方法的有效性和鲁棒性。

时间约束三维超螺旋滑模制导控制一体化方法

针对飞行器时间约束制导问题,提出了一种新型三维制导控制一体化方法。为满足大前置角及大期望到达时间下时间约束制导的需要,提出了一种新型滑模面,并证明了滑模运动时前置角的渐近收敛特性。在该滑模面的基础上,基于超螺旋算法和反步法,提出了有限时间稳定的制导控制一体化控制律,保证李普希茨有界扰动下的鲁棒,且控制量连续,其有限时间收敛特性通过李雅普诺夫稳定性理论得到证明,其有效性通过数值仿真得到了验证。

“材料成形成性一体化控制”青年学者专题序言

当前,我国正处于高质量发展的战略转型期,航空、航天、交通运输、海洋开发、深空探测、武器装备等国家重大工程的建设和发展对新材料的开发及关键构件的高性能制造提出了新的要求。材料的高性能化、构件的复杂化与轻量化、生产的高效化与低成本化等重大需求,对材料制造过程的精确控制提出了越来越高的要求。对材料的利用,不再仅仅是将其通过变形手段制造成相应产品,而是基于对材料成分、组织、工艺与性能的综合调控,不断提升材料的综合性能及其一致性,并实现复杂关键构件的几何结构、材料和性能一体化的高性能精密制造,即材料成形成性一体化控制。在制造业高端化、智能化、绿色化发展的大背景下,塑性变形过程中材料成形成性一体化控制技术是实现高性能制造的重要环节,特别是轻质合金及薄壁复杂结构件的成形成性一体化控制,是塑性成形领域的研究热点之一。

热泵型新风环境控制一体机PMV控制仿真研究

为满足个性化热舒适的控制需求,运用XGBoost算法建立个性化热舒适预测模型;基于TRNSYS软件平台,建立热泵环控机组PMV控制模型;提出热泵环控机组的调控策略,并用偏冷和偏热调节两个案例进行了验证。结果显示:通过特征参数分析选取空气温度、空气风速作为控制变量,以PMV为被控参数,将基于XGBoost算法的个性化热舒适模型应用到热泵环控机组中,能够满足用户个性化的室内热舒适需求。

永磁同步电机位置-速度一体化有限时间控制

为了提高永磁同步电机伺服系统位置控制的动态响应能力和抗负载扰动能力,提出一种基于有限时间扩张状态观测器的两相幂次吸引控制方法。针对传统三环PID控制中超调与快速收敛之间的矛盾问题,提出一种位置误差标幺化的两相幂次吸引律,基于该吸引律设计位置-速度一体化控制器,实现位置快速无超调跟踪性能。基于齐次性理论与李雅普诺夫稳定性理论,设计一种有限时间扩张状态观测器。仿真和实验结果表明,与传统PID控制以及线性扩张状态观测器对比,该方法具有快速收敛、无超调的位置跟踪特性以及较强的抗外部扰动能力。

城轨列车一体化集成控制仿真测试平台方案

提出一种用于测试验证牵引、制动、网络集成控制的试验台方案,即在原有的列车控制架构基础上,将部分牵引、制动控制器的功能集成到整车控制系统中,以减少牵引、网络、制动子系统间的数据交互,缩短数据传输路径,降低数据传输延迟。本方案通过对整车电气原理图仿真、对列车受控子系统建模,并结合真实的子系统控制器,最终验证能否满足整车控制功能。

一体化边缘计算安防控制器的设计与应用研究

本文深入研究了油气场站中一体化边缘计算安防控制器的应用和技术特点,分析了边缘计算在油气行业中的发展现状,并结合实际应用案例和运行数据,探讨了一体化边缘计算安防控制器在油气场站中的优势和挑战,为油气行业的智能化转型提供了理论支持和实践指导。本文还提出了一种一体化边缘计算控制器的设计方案,旨在解决传统中央计算模式存在的延迟高、带宽压力大等问题,并通过对边缘计算安防控制器的硬件架构、软件设计以及实际应用需求的分析,验证了其在提高油气场站监控效率和实时性方面的优势。

控制性减压一体化策略对重型颅脑创伤患者颅内压、神经递质、血管内皮功能的影响

目的 探讨控制性减压一体化策略对重型颅脑创伤(STBI)患者颅内压、神经递质、血管内皮功能的影响。方法 选取2020年6月至2022年6月湖南省脑科医院收治的85例STBI患者为研究对象,采用随机数字表法分为控制性减压组(给予控制性减压一体化策略下去骨瓣减压术,43例)和非控制性减压组(给予常规去骨瓣减压术,42例)。比较分析两组患者手术前后的颅内压、格拉斯哥昏迷量表(GCS)评分、神经递质[γ-氨基丁酸(GABA)、天冬氨酸(Asp)]、血流动力学水平[搏动指数(PI)、平均血流速度(Vm)、收缩期最大血流速度(Vs)]、血管内皮功能[一氧化氮(NO)、内皮素-1(ET-1)]。比较分析两组患者术后7 d的不良反应发生情况以及术后6个月的预后情况。结果 与术前比较,两组患者术后3、7 d的颅内压、Asp、PI、ET-1均降低,GCS评分、GABA、Vm、Vs、NO均升高,差异均有统计学意义(P<0.05)。术后3、7d,控制性减压组患者的颅内压、Asp、PI、ET-1均低于非控制性减压组,GCS评分、GABA、Vm、Vs、NO均高于非控制性减压组,差异均有统计学意义(P<0.05)。术后7 d,控制性减压组患者的不良反应发生率低于非控制性减压组,差异有统计学意义(P<0.05)。术后6个月,控制性减压组患者的预后优于非控制性减压组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论 应用控制性减压一体化策略可有效降低STBI患者的颅内压,改善血管内皮功能,促进神经功能恢复及预后改善,且安全性较好。

农业灌区渠系水量计量及监测控制一体化探究

为了促进渠系水量计量及监测控制一体化在农业灌区的应用,为农业生产提供科学依据和技术支持,采用文献综述和案例分析法分析了灌区渠系水量计量的重要性和监测控制一体化的必要性,探讨了农业灌区渠系水量计量与监测控制一体化的关系。通过研究,提出了选择合适的监测控制技术和建立完善灌溉水量计量系统的对策,从而实现了灌区渠系水量计量及监测控制一体化。农业灌区渠系水量计量及监测控制一体化是实现农业可持续发展的重要手段,建立完善的灌溉水量计量系统和选择合适的监测控制技术,有助于提高农业生产效率和水资源利用效率,实现农业可持续发展。

电厂智能输煤一体化分散控制系统的研究与应用

以电厂输煤系统为分析对象,完成该电厂输煤PLC控制系统的设计。设计输煤控制系统的主电路和PLC控制电路;在硬件设计的基础上,完成输煤PLC控制系统的程序流程功能设计;以WinCC组态软件为依托平台,开发该输煤控制系统的上位机监控系统画面,完成该火力发电厂输煤远程监控系统的组态设计;设计远程监控系统的各种图形界面和监控功能,实现对输煤系统的远程监控。

浅议全生物降解膜、水肥一体化智能控制在甘薯绿色种植上的应用

本文通过分析全生物降解膜技术配合水肥一体化智能控制在甘薯绿色种植上的应用,实现资源高效利用,营造良好的土壤环境,保障国家粮食安全,助力卢龙乡村产业振兴。以期为相关从业者提供一些帮助。

损伤控制性急救一体化在严重多发伤患者救治中的应用

目的:分析损伤控制性急救一体化在严重多发伤患者救治中的应用效果。方法:回顾性分析贵州省骨科医院2020年3月—2023年2月收治的78例严重多发伤患者临床资料,根据不同急救方法进行分组,各39例。参照组实施常规急救模式,研究组实施损伤控制性急救一体化模式。对比两组院内急救时间、确诊时间、住院时间、急救成功率和血浆、浓缩红细胞、晶体溶液输注量,以及创伤严重程度评分(ISS)、急性生理学和慢性健康状况评价Ⅱ(APACHEⅡ)评分。统计两组不良事件发生率。结果:研究组院内急救时间、确诊时间、住院时间均短于参照组,浓缩红细胞、血浆、晶体溶液输注量均少于参照组(P<0.05);研究组急救成功率为87.18%,高于参照组的66.67%(P<0.05)。急救后,研究组ISS、APACHEⅡ评分均低于参照组(P<0.05)。研究组不良事件总发生率低于参照组(P<0.05)。结论:在严重多发伤患者救治中采用损伤控制性急救一体化模式可提高急救时间效能,有效减少其失血量,提高急救成功率,降低不良事件发生率。

高速飞行器俯冲段制导控制一体化综述

本文从模型构建和方法设计两个方面对高速飞行器俯冲段制导控制一体化问题进行综述。首先,对俯冲段制导控制一体化模型构建进行总结,依据系统集成度提升程度的不同,分别对分通道制导控制一体化模型、全状态耦合高阶一体化模型,以及集成度提升低阶一体化模型构建进行了介绍,并对飞行器系统和设计模型特性进行了分析,指出了面临的主要设计问题。其次,针对俯冲段制导控制一体化设计难点,从快时变强不确定性鲁棒控制、高阶非匹配不确定性控制,以及考虑多约束控制方面对设计方法进行综述,总结并评述了国内外相关理论的发展现状和不足。最后,对俯冲段制导控制一体化的发展趋势进行了展望。

基于负载功率前馈一体化控制的双PWM变频调速系统的仿真

针对双PWM变频器整流侧与逆变侧独立控制时,直流侧必须利用大电容稳压,导致系统成本增加且寿命缩短的问题,提出一种整流侧采用引入新型开关矢量表的直接功率控制(Direct Power Control,DPC)方案。该方案逆变侧采用转子磁场定向矢量控制,并采用负载功率前馈控制策略,以实现双PWM变频器的协调控制。仿真实验结果表明,相比独立控制的双PWM变频调速系统,采用该一体化协调控制策略的双PWM变频调速系统,不仅能减小网侧电流的谐波,还可较好地抑制负载突变时直流电压的波动,加快整流侧和逆变侧的动态响应,大大提高系统的抗扰能力,从而减小电容体积并降低成本。