一种利用LSTM-FCN的导弹舵回路故障诊断算法

为实现故障辨识、定位与估计等功能,同时又面向导弹舵回路诊断的实时性与准确性需求,提出一种基于长短记忆网络-自编码器(LSTM自编码器)与长短记忆网络-全卷积网络(LSTM-FCN)算法相结合的诊断框架。采用LSTM自编码器学习数据间的时序关系并建立正常飞行状态的预测模型。将预测模型输出与当前飞行状态比较,生成残差形成故障特征。基于LSTM-FCN网络建立了集故障辨识、定位与估计功能于一体的导弹舵回路诊断模型;并引入压缩激发(SE)模块以增强诊断算法对故障特征的敏感性,利用舵回路半物理仿真平台对所提算法进行了验证。试验表明:针对气动参数与质量不确定性条件的导弹舵回路,所提算法提升了故障诊断的准确性、实时性和鲁棒性。

导弹舵机控制实验系统的设计与实现

介绍了一种导弹舵机控制实验系统。对其软、硬件结构进行了设计,将本系统模块化为图形用户界面模块、控制律模块和应用程序模块,主要针对控制律模块进行了详细设计。使同一系统可加载三环、PID、用户自定义等3种控制类型、11种控制方式的控制律。尤其是自定义控制的加载,有益地改善了用户的设计效率。同时,嵌入式设计的引入,有效地增强了系统的实时性。

某型飞机角位移自动驾驶仪比例式控制规律设计与仿真

现代飞机越来越复杂的飞行任务对飞机控制系统性能提出了更高要求,而飞机控制系统性能的好坏与飞机自动驾驶仪控制规律设计的优劣关系密切。为此,对某型飞机自动驾驶仪的比例式控制规律进行了分析和设计,仿真研究了控制规律中的速率反馈及位置反馈的作用和选取原则,进而设计出性能良好的飞机角位移自动驾驶仪比例式控制规律。通过大量仿真比较与验证得到：所设计的比例式控制规律性能良好,飞机角位移控制系统具有较好的动态和稳态性能,控制系统的时域和频域指标均能满足性能指标要求。

助飞鱼雷舵负载对电动舵回路系统性能影响

针对助飞鱼雷铰链力矩时变且变化范围大的特点,设计了符合产品要求的电动舵回路系统,建立了该系统的数学模型。根据一条典型标准弹道,计算出铰链力矩的变化规律,施加在电动舵回路系统上,通过数学仿真方法开展舵负载对电动舵回路系统的性能影响研究。利用MATLAB/Simulink工具进行了数学仿真试验,得出了舵机工作在非线性区,如果发生反操纵现象,对舵回路系统的过渡过程影响很大,甚至会引起系统发散。其研究结果对控制半实物仿真方法研究、舵回路系统设计、调试以及随动式舵负载模拟器的设计与研制具有指导意义。

无人机舵回路伺服系统变阻尼控制律研究

某型号无人机采用磁滞交流同步电动机作为舵回路伺服系统的执行机构,以C8051F120单片机为核心构成双闭环舵机控制器。在对原来系统的控制律进行分析研究的基础上加入变阻尼控制,有效解决了系统的快速性与稳定性之间的矛盾,使得舵回路系统获得了快速、稳定、准确的定位性能。实际舵回路测试结果表明,系统阶跃响应速度提高了20%,完全满足某无人机3个舵面的控制。

机电作动器舵回路系统动态特性分析

为了提高机电作动器舵回路系统动态特性,以基于行星滚柱丝杠副的机电作动器舵回路系统为研究对象,建立一种采用一维伺服控制系统模型与三维机构动力学模型相结合的闭环耦合模型。通过变量信息实时交互实现联合仿真,进一步探究机电作动器中行星滚柱丝杠副摩擦力矩、刚度和间隙等非线性因素对舵回路系统的动态特性影响。结果表明:摩擦力矩是影响系统响应稳态值的主要因素;当系统输入阶跃信号时,刚度和间隙是造成系统振荡的主要原因;考虑摩擦力矩时,系统的跟踪精度降低,响应速度变慢;提高刚度可避免系统大幅振荡,能够保证系统稳定性;减小间隙量,可降低系统阶跃响应波动幅值,并加快系统调节时间。

导弹滚转通道气动伺服弹性稳定性分析

弹性飞行器可能由于结构、气动及控制的不利耦合引发气动伺服弹性失稳 ,为此分析了带有差动舵面及控制系统的细长体导弹滚转通道气动伺服弹性稳定性 .导弹的广义非定常气动力采用气动导数方法计算 ,动力学方程考虑了弹体的刚体滚转运动和一阶弹性扭转振动 .由导弹动力学方程求解得到滚转通道的开环传递函数 ,并应用Nyquist方法进行闭环系统稳定性分析 .算例表明 ,若控制系统设计不当 。

民机方向舵伺服作动系统频率特性分析研究

现代飞机越来越多地采用电传飞控技术,相较机械系统具有便于多功能综合、易于实现主动控制的优势。舵回路作为电传飞控系统的重要组成部分,用于执行控制指令实现舵面偏转,其控制特性对飞行品质影响至关重要。就某民机方向舵伺服作动系统进行频域特性的分析研究,建立数学模型,仿真分析其频域特性,并通过铁鸟综合实验台验证仿真结果。

非方阵被控对象闭环增益成形算法及其应用

在被控对象为非方阵的系统中 ,由于求解控制器时涉及到矩阵求伪逆问题 ,很大程度上增加了闭环增益成形算法的难度 .考虑到此系统的闭环传递函数阵一定是奇异的 ,将闭环传递函数阵即补灵敏度函数设为奇异阵 ,设计出鲁棒控制器 .将闭环增益成形算法应用于舵阻摇系统 .通过观察、分析并比较各仿真曲线 ,可以看到 ,航向跟踪效果和减摇效果均较理想 .