具有不确定参数的温度传感器的动态相对校准(英文)

存在动态偏差情况下的传感器校准,与多个传感器的相对校准类似.实现相对校准对许多控制问题都很重要,比如需要产生精确温度梯度的问题、保持均匀与稳定温度场的问题.本文以温度传感器为例,对静态(稳态)校准与动态校准从理论和实验两个角度进行了对比.动态校准的一个优势是其适用于任何测量数据,但其需要建立一个测量仪器的动态模型.尽管本文只研究了一个由三个传感器构成的简单设备,但其结果也适用于更复杂的情况.这正是因为动态校准的另一个显著优势,即其能在任何设备上进行校准,校准的一个前提是所用的动态模型与传感器具有相同的阶次.本文证明了可辨识性(可校准性)条件,并通过以迭代方式求解一个非线性加权最小二乘问题,实现了校准.对解的收敛性、一致性和渐近效率,不但给予了理论证明,且通过蒙特卡罗模拟实验进行了验证.

行星着陆——推进下降过程的建模与控制(英文)

登陆火星或月球时,释放降落伞后进入推进阶段,通过轴向推力倾斜实现水平方向运动,能够与速度矢量(重力)的相反方向一致或与需要的加速度方向保持一致.后一种策略能实现精确着陆,在该策略下,倾斜角(俯仰角和偏转角)与水平加速度成正比.这种策略并未采用以水平加速度为姿态控制目标的递阶导航与控制方案,而是基于角加速度对位置作用的四阶动力学特性设计了一个独特的控制系统.除去倾斜角的非线性因素(垂直制动规定的轴向推力)后,系统综合动力学方程能够实现(准)输入-状态线性化.论文同时表明:一方面,基于参考轨迹(倾斜角和位置)的控制器设计仅能实现部分输入-状态线性化;另一方面,系统的内部稳定性可以证明.即使存在不可镇定的外部干扰动力学模态时,仍能确保系统稳定性.蒙特卡洛仿真验证了闭环控制策略的有效性.