基于PSO的自抗扰飞行控制律参数优化方法

提出了一种基于粒子群优化(PSO)的自抗扰(ADRC)超机动飞行控制律参数优化方法。分析了自抗扰超机动飞行控制律的参数取值和调节问题,讨论了扩张状态观测器(ESO)中非线性函数的系数对系统性能的影响,并给出了系统的性能指标函数。在给定的参数范围内,采用标准的PSO算法对ESO中非线性函数的系数进行了参数优化,优化结果表明:这种算法可以按性能指标搜索到近似的最优参数。采用该算法得到的参数对超机动飞行控制律进行了数字仿真。仿真结果表明:控制律具有良好的动态和稳态性能,该参数优化方法是有效的。

某小型无人机近地飞行纵向控制律的设计与仿真

针对某小型无人机在起飞着陆的近地飞行阶段容易擦地的问题,提出一种用双超声波高度表精确控制俯仰角防止擦地的方案。建立该无人机近地飞行时的数学模型,结合飞机实际外形特点,采用双层回路进行俯仰角稳定控制,利用经典控制设计该机的纵向控制律,并运用2个超声波高度表来精确地控制小型无人机的姿态和轨迹。分析结果表明:该方案控制效果良好,可以满足近地飞行的纵向稳定和控制,保证飞机安全飞行。

柔性太阳能无人机飞行动力学与控制仿真研究

高空长航时太阳能无人机采用大展弦比柔性机翼,在飞行中存在大幅度静态和动态变形,变形体现出几何非线性特征。为了对其进行分析,采用基于Hamilton原理的Hodges本征梁动力学方程,对高空太阳能无人机的柔性机翼建立了分布式非线性的动力学模型。采用空间离散、时域积分的方法,对高空太阳能无人机的飞行动态和非线性变形情况进行了仿真分析。结果显示,加入俯仰控制后,可能出现无人机姿态与机翼扭转变形的不利耦合,影响了无人机的控制特性,该效应与传感器分布位置有关。通过合理的设计控制律和布置传感器,可以减弱机翼扭转带来的不利影响,保证无人机的航迹姿态及气动弹性特性稳定。

基于虚拟仪器的航空蓄电池运行参数监测系统设计

本文主要针对航空蓄电池主要运行参数的监测技术,提出了利用Labview作为开发平台,采用虚拟仪器的技术,通过传感器和虚拟仪器及航空数据总线的有机结合,完成航空蓄电池的实时监测,一方面为飞行员提供报警信息,一方面为机务人员提供航空蓄电池的维修和维护提供参考依据。

基于飞行员能力培养的《自动控制原理》课程建设与改革研究

基于飞行员能力培养要求,探讨如何提高《自动控制原理》平台课程的教学水平,从课程建设的高度,在教材、教学内容、课题设计等方面进行探索和研究。教学改革实践表明:达到了预期的教学目的,培养了学员的实战能力、应用能力和创新能力[1]。

基于模糊PID的无人机姿态控制器的设计

针对某型无人机控制器在非线性条件下动态性能欠佳的问题,把容易实现、鲁棒性好的PID控制法与智能模糊控制算法结合,设计出自适应模糊PID无人机姿态控制器。针对隶属度函数过度依赖专家经验的问题,运用遗传算法来优化隶属度函数,使控制效果达到优化。经过仿真验证,所设计的控制器不但有PID控制精度高、易于实现的优点,还有模糊控制器超调小、动态响应快等优点,并且提高了跟踪和抗干扰性能,可以完成准确快速的姿态控制。

同面8电极电容传感器灵敏度与激励信号的关系研究

先进复合材料具有比模量高、耐高温、耐疲劳等优点,在现代飞机上的用量越来越大。随着飞机服役年限的增加,复合材料构件会产生裂纹、内部分层等损伤。同面8电极技术可以用于飞机上复合材料构件的健康监测。高灵敏度的传感器可以检测到更细微的损伤,对检测结果有很大的影响。为使同面8电极电容传感器具有较高的灵敏度,通过实验研究了不同电压、频率及波形与同面8电极电容传感器灵敏度的关系。实验结果表明:激励信号的类型、幅值、频率以及矩形波激励信号的占空比对同面8电极电容传感器的灵敏度均有不同程度的影响。为选取合适的激励信号提供了依据。

无人机姿态控制器设计及仿真

由于无人机模型的非线性和参数的时变性,传统PID方法设计的控制器动静态性能可能会变得很差,针对这种问题,设计了适合于某型无人机的模糊自适应姿态控制器;对于模糊控制器的隶属函数选择中盲目性的问题,利用粒子群优化算法对隶属函数进行智能寻优,降低设计过程中专家主观意向对控制器性能不确定性的影响;仿真结果表明,文章设计的控制器相对传统PID有更好的动静态性能,并且对于模型参数的时变性具有一定的鲁棒性。

双馈感应发电机独立运行励磁控制策略研究

研究变速恒频双馈感应发电机独立运行励磁控制,由于航空发电机是直接与负载相连,发电机启动励磁不稳定且易受负载扰动的影响导致控制失衡。传统的改善独立运行双馈感应发电机的励磁控制精度低,速度慢的问题。为解决上述问题,提出了独立运行的双馈感应发电机的模型及结构,采用定子磁链定向控制策略对独立运行的双馈感应发电机进行改进,利用matlab/simulink对该控制策略进行了仿真。结果表明,基于定子磁链定向的矢量控制策略能很好地控制发电机启动及负载变化,该策略独立运行的双馈发电机静态、动态特性良好,可以输出高质量,稳定的电压电流,实现了优化控制。

发电机投入并联自动控制

同步交流发电机投入并联自动控制方法大致相同,但俄制飞机设计独辟蹊径。文中详细论述了俄制飞机的控制思想以及设计风格。

比较教学法在航空理论教学中的实践

航空理论课程是飞机驾驶技术与飞行军事指挥实用人才应具备的航理基本知识和必修课程。通过对比较教学法的阐述，着重探讨了比较教学法在航空理论教学中起到的增进理解和记忆、突破难点、引领学员掌握学习方法等作用；指出了比较教学在组织实施过程中应注意的问题。

基于SPRT技术的大气数据系统检查仪

大气数据系统综合检查仪。该试验器采用PC104总线技术,实现检测设备的综合化、数字化,能取代几十个老式、相对独立的检测设备,维护效率提高10倍以上。采用改进的Wald的序惯概率比法(SPRT)对攻角传感器的软故障进行检测,解决了攻角传感器软故障无法检测的难题,使检测传感器的误警率从原来的6%下降到1%。

航空理论教学中机载设备课程互动性教学实践

互动式教学模式是遵循以学生为主体，教师为主导的教学原则，着重培养一种新的教学方法，研究探讨方法的综合训练教学模式。本文明确了航埋教学中互动式教学的定义，提出航理课堂互动式教学的基本形式，并将其运用到航空理论的教学中去，根据实际应用总结该方法对提高教学质量是显著有效的。

《自动控制原理》课程工程实例法教学改革

提出以一个实际控制工程实例为主线,贯穿《自动控制原理》课程教学全过程,以自动控制基本理论讲解和MATLAB软件为两翼教学基本内容。为培养飞行学员具备理工学习习惯,树立工程思维模式,培养具有创新精神、高素质的实战型应用人才,做积极的探索和有益的尝试。

情感因素在航空理论教学中的重要性

情感是意向活动的重要心理因素,是航空理论教育实施的重要心理环境和关键环节。在航空理论教育实施过程中强化情感体验,重视情感教育环节,确保航空理论教育效果的实现。

惯性导航系统可观测度研究

线性系统的可观测性是状态估计的基础,通过可观测性矩阵分析系统的可观测性只能得出系统是否完全可观测,而不能对每一个状态的可观测性进行衡量。对不完全可观测系统,为使每一个状态的可观测性有一个量度,人们提出了可观测度的概念。论文分析了三种常用的可观测度定义方法,指出了它们的不足和局限性,并用两种新的方法从根本上分析了惯性导航系统各误差状态的可观测度,最后进行了仿真实验,证明了分析的正确性。

虚拟仪器技术在航空理论教学中的应用

利用虚拟仪器将现有的典型的机载设备进行虚拟化和模块化。利用“秦式模型”构建机载设备的设备库。同时在教学中与现代教育技术进行有机的结合，在课堂上直观的展示机载设备的工作原理和使用方法。同时利用虚拟仪器技术建立航空理论综合实验室，让学员在综合实验室内将各学科知识融会贯通，并将理论知识与实践相结合，进一步提高航空理论课堂教学效果。

基于EIS的飞机复合材料异常检测技术研究

先进复合材料在飞机上应用的越来越多,随着其服役时间的增长可能会出现异常,为保证飞行安全,需对飞机的复合材料构件进行必要的异常检测。该文将电阻抗谱法应用于飞机复合材料构件的异常检测。制作了同面双电极传感器和两块碳纤维复合材料试样,并设计了实验电路。采用双电极测量法测量了2个碳纤维被测样本的电阻抗谱,在Matlab中绘出了电阻抗谱图,并进行了对比分析。初步的实验结果表明,通过对复合材料构件电阻抗谱的测量能识别出其异常,将电阻抗谱测量用于飞机复合材料构件的异常检测是可行的。

DC-IMM估计方法在多UAV协同目标跟踪中的应用

针对分布式多UAV协同目标跟踪问题,考虑其具有局部通信和目标运动模型变化的特点,提出了一种基于分布式一致性策略的交互多模型(DC-IMM)估计方法。首先,建立了马尔科夫跳变的跟踪问题模型;其次,提出了DC-IMM估计方法,并给出了算法流程;最后,通过仿真实验,验证了该方法的有效性。仿真结果表明,该方法可以满足目标模型变化的跟踪问题要求,而且估计误差较小,可以基本达到与集中式跟踪方法相当的效果。

数据缺失情况下的空气流动速度估计算法

本文研究了在输出数据缺失的情况下空气流动速度(简称空速)估计问题.根据声波在气流中传播原理,给出了声矢量传感器线性阵列的输出模型.基于各个传感器输出信号幅值的差异,提出了两种空速估计算法,并给出了随机扰动补偿方法.在此基础上,针对阵列输出数据缺失的情况,提出了输出数据相关矩阵重构方法.此方法能够减少数据缺失对估计算法性能的影响,使得在某些传感器失效的情况下,估计算法仍能正常工作.仿真实验表明:在系统存在随机扰动时,两种算法具有较好的估计性能;在输出数据缺失情况下,经过对输出数据相关矩阵的重新构造,两种算法仍能保持较好的估计性能.