关于大气飞行器的控制增益自适应调节方法研究

研究的目的是解决飞行器飞行空域和飞行状态大范围快速变化时姿态控制系统的适应性问题。采取的方法是首先通过某一大气飞行器的传递函数计算分析,找出对传递函数幅相特性影响比较大的关键动力学系数,再通过对关键动力学系数的全气动表变化规律研究,设计出姿态控制系统的动静态增益随M,α,β和q的变化规律,从而实现了动静态增益在整个飞行状态下的自适应调节,大大提高了姿态控制系统的裕度和适应性。

具有自适应增益调节的四旋翼无人机姿态期望补偿RISE控制

针对考虑参数不确定性和外部扰动的四旋翼无人机姿态跟踪问题,设计了一种具有自适应增益调节的期望补偿鲁棒误差符号积分(RISE)控制器。首先,将四旋翼无人机姿态的原始级联模型转化为带有集中扰动的严格反馈形式;其次,针对以严格反馈形式描述的四旋翼无人机模型设计期望补偿RISE控制器;最后,引入自适应律对期望补偿RISE控制器中的符号函数增益进行在线调节。通过仿真对比实验验证了所提出控制器的有效性和优越性。

智能近红外光谱数据采集与处理系统研制

根据对近红外光谱仪智能化和便捷化的使用需求,设计实现了一种信号增益可自适应调节的高精度便携式近红外光谱仪数据采集系统,并提出了一种更加便捷有效的光谱预处理算法。系统采用可编程增益的模数转换器AD9826,并利用FPGA实现对其增益的自适应调节。自适应增益调节算法最高支持6倍增益放大,可有效减小AD9826非线性误差的影响,使仪器的性噪比高达68 dB。基于参数自适应辨识的SG阈值滤波算法使得光谱图像既平滑又不失真,在良好的滤波效果下,仍能让仪器分辨率保持小于10 nm。研制的数据采集与处理系统能更好的体现仪器智能化的发展方向,应用前景广阔。

永磁同步电机速度位置估算法综合分析及验证

依据基于非线性坐标变换后能观测规范形的高增益观测器内核(NTOCF-HGO),设计用于永磁同步电机速度实时估计的自适应增益调节律,使其满足全局状态估计收敛,且能根据电机实际工作状态进行状态估计的稳态及暂态调节。结合基于直轴电流微分差值修正(RPECM-DDC)的位置角估计算法,证明两套算法的交联收敛机制。分析得出转速及转角估算法对电枢绕组电阻具有参数变化状态估计鲁棒性,且可应对负载转矩变化对状态估计造成的影响。进行基于该估计算法的永磁同步电机无传感器矢量控制算法级及系统级仿真实验,结果表明该算法可实现一定初始估计误差角的无传感器稳定起动,具有较好的中低速稳态及暂态估计性能。