基于分段常值的贝叶斯状态估计滤波算法

针对具有高斯噪声的非线性随机系统状态估计问题 ,提出了一种基于分段常值的贝叶斯状态估计滤波算法 .本文对此种滤波算法的误差进行了分析 .并且对地形辅助导航定位系统的应用进行了仿真 。

基于分段常值的全电推进GEO卫星制导策略

电推进技术因其比冲高的技术特点在GEO轨道转移中应用可大大减少燃料质量,提高有效载荷质量比,延长任务寿命等。针对全电推进GEO卫星入轨的轨迹优化和制导问题,首先利用间接法获得小推力燃料最优GEO轨道转移的数值解,提出一种多项式曲线拟合最优轨迹的方法,多项式曲线形式简单,可作为参考轨道在星上存储和使用。在多项式参考轨道的基础上,建立了一种分段常值推力跟踪参考轨道的闭环制导策略,在常值推力条件下,轨道要素控制量与控制力有解析关系,简化了制导律设计;将多圈轨道转移问题分解为多个单圈轨道优化问题。结果显示,提出的分段常值跟踪制导策略跟踪精度高,和最优轨道相比多消耗7%的燃料。本制导策略控制结构简单,易于工程实施。

基于分段常值水平集的参数识别算法

研究了椭圆方程不连续参数的识别算法.根据原有算法计算效率较低、抗噪性较差、可识别区域数较少的不足,本文基于分段常值水平集方法,根据水平集函数和优化过程的特点,修正原有Uzawa型算法中的带有总变差(TV)正则化的极小化模型和对常值向量的极小化模型,并且结合Barzilai-Borwein方法和预处理共轭梯度算法(PCG)构造一种新的参数识别算法格式.数值实验结果显示,新算法具有计算时间短、精度高、抗噪性强的优点,并且可以识别较复杂的几何区域.

基于分段常值水平集的抛物型方程的参数识别算法

研究了线性抛物型方程不连续参数的识别算法.根据原有算法对于加噪观测数据计算不收敛的问题,本文基于分段常值水平集方法,根据水平集函数和优化过程的特点,修正原有Uzawa型算法中的带有总变差(TV)正则化的极小化模型和对常值向量的极小化模型,并且利用分裂Bregman迭代算法处理TV范数的优越性,构造一种新的参数识别算法格式.数值实验结果显示,新算法具有计算时间短、精度高、抗噪性强的优点.

分段常值变元微分方程的全局渐近性态

本文讨论了一类混合型具分段常值变元微分方程，给出其全局渐近稳定定理。

捷联惯导系统误差状态可观性分析

捷联惯导系统误差状态可观性分析是为了确定卡尔曼滤波器对系统误差状态的估值效果。本文根据分段常值理论分析了捷联惯导系统误差状态的可观性 ,得到相应的可观性结论 ,并且分析了水平通道的误差状态可观性。所得到的分析结论对设计滤波器时的运动路径设置提供了参考依据。

旋转式捷联惯导系统精对准方法

针对静基座捷联惯导系统初始对准时可观测性差的缺点,提出了捷联式惯导系统四位置转停的单轴旋转方案,以及在此方案下的精对准方法。将陀螺常值漂移和加速度计零位误差调制成周期变量,通过改变惯导系统误差模型中的捷联矩阵改善系统的可观测性。为了使捷联惯导系统的误差方程适合卡尔曼滤波模型,将加速度计误差和陀螺漂移扩充为状态变量,采用卡尔曼滤波方法实现旋转式捷联惯导系统的精对准。仿真结果表明,IMU旋转状态下的对准方法大大提高了系统失准角的可观测性,从而提高了对准精度。

基于网络控制的航空器动力系统的容错控制

研究了基于网络控制的航空器时变时滞横向动力学系统的容错控制问题。利用Lyapunov稳定性方法和LMI技术,综合网络的特点采用鲁棒完整性方法设计了针对执行器失效的容错控制器。首先给出了航空器横向动力学系统的时滞线性化一般模型,考虑到网络控制系统的运行特点以及网络中的诱导时延和数据包丢失现象,采用一种分段常值的控制器,设计了使系统对执行器失效故障具有容错性能的控制器。进行了仿真研究,仿真结果说明容错控制器作用下当出现执行器故障时系统仍可保持较好的性能,验证了提出的设计方法的有效性。

基于梯度下降法的翼伞系统最优分段航迹规划

传统最优控制航迹规划一般以逆风精确着陆、控制能量小为优化目标,但传统最优控制的操纵过程一般是一条连续变化的曲线,工程上不易实施;与之相比,传统分段航迹规划操纵简单,工程上容易实施,能实现逆风精确着陆的目标,但控制能耗大。为了兼顾逆风精确着陆、能耗低和控制操作简单等目标,提出了一种基于梯度下降法的翼伞最优分段航迹规划方法。该方法将控制变量参数化,将逆风精确着陆、控制能耗小、能实现避障等多目标优化问题转化为加权单目标优化问题,并通过梯度下降法求解得到分段常值最优归航航迹。所提算法与基于伪谱法的最优控制规划航迹和基于遗传算法的分段规划航迹进行了对比,算法仿真结果表明本文提出的最优分段航迹规划法既可以实现着陆精度高、控制能量小、逆风着陆和避障的优化目标,同时规划的航迹又由分段常值实现控制,工程上容易实施,兼顾了最优控制航迹规划和分段航迹规划的优点。