基于光流的无人机自主着陆控制策略

为解决无人机自主导航过程中自主着陆时难以满足特征识别条件的问题,提出一种基于光流的高度估计及自主着陆控制策略.依据无人机高度和垂直速度的关系,建立状态空间模型,通过模拟着陆,采用小扰动线性化系统模型,分析在恒定光流散度着陆过程中自激振荡的发生.仿真结果表明:控制增益给定的情况下,控制回路的稳定性仅取决于对地高度,当接近地面时,控制回路出现自激振荡,此时机载设备可以检测到震荡,并计算出高度.     

基于射频信号的转发式干扰系统仿真模型

针对无人机数据链干扰现阶段传统的压制性干扰效果差,完整形式的欺骗性干扰技术实现难度大的问题,提出了对无人机数据链的转发式干扰基本构想,建立了转发式干扰系统仿真模型。该模型利用平方倍频法和延时相关法分别对射频信号的载频、码速率等参数进行了盲估计。通过引入转发干扰成功率作为转发式干扰稳定与否的判断标准,探究了射频存储长度、转发周期和信噪比等转发干扰参数对系统的影响情况。仿真实验结果验证了转发式干扰系统的可行性,且在转发干扰参数满足一定边界条件时,可以实现对无人机稳定干扰,实验结果可为工程应用提供一定参考。     

基于L1动态逆的自主空中加油对接控制

为实现无人受油机与加油机的自主安全对接,提出基于L1自适应动态逆的无人机自主空中加油对接跟踪控制方法.根据时标分离的原则,将无人受油机的姿态控制分为快、慢回路,采用动态逆方法设计姿态回路控制器,设计L1自适应系统补偿外界气流干扰和系统模型误差,并采用自主空中加油对接段仿真系统对所设计控制系统进行验证.仿真结果表明:该对接跟踪控制系统具有很高的抗干扰能力和鲁棒性,能满足自主空中加油的控制精度要求.     

陀螺/加速度计稳定环对“动中通”系统的扰动校正

针对"动中通"系统两次上位机指令间隔中载体姿态变化的扰动,提出了基于三轴陀螺和加速度计的稳定回路跟踪控制方法。该方法在传统伺服系统电流环、速度环和位置环的反馈回路中增加了负载速度前馈补偿和稳定回路位置校正环节。利用陀螺和加速度计的测量数据融合、稳定跟踪修正的原理隔离载体姿态变化,对测量噪声信号用卡尔曼滤波技术进行估计和误差补偿,有效地提高了系统对姿态扰动的隔离度。仿真验证结果表明,伺服稳定系统的响应时间小于200ms,动态跟踪误差小于0.1°,隔离度高于97%,具有较高的跟踪精度,能够满足工业应用稳定跟踪控制。     

基于动态逆的无人机飞行控制律设计

针对无人机机动飞行时系统呈现为非线性和高耦合的特点,提出一种采用动态逆控制无人机内回路的设计方法。通过数学解析的方法直接解算出逆模型,消除系统的非线性因素和实现各通道解耦,并结合无人机飞行控制时频域控制需求,给出了样例无人机过载和滚转角控制外回路设计结果。样例无人机非线性环境中的仿真结果表明:基于动态逆的滚转角和过载控制器的时频域品质能满足无人机的飞行控制需求。     

基准信息误差对传递对准的影响分析与补偿方法

针对延时引起的量测信息错误等问题,提出一种信息传递延时的估计与补偿方法.首先,分析基准信息对传递对准的影响,根据基准惯导时间延时的特点进行建模;其次,对包含时间延时条件下的传递对准观测方程进行推导,最后进行仿真测试.仿真结果表明:基准惯导延时时间能够被准确估计.该方法可以有效抑制由于主惯导信息测量延时而导致的滤波器发散现象,提高了传递对准精度.     

基于速度观测器的转台伺服控制技术研究

针对实际转台伺服控制系统在低速运行时不能准确提供速度信号的摩擦补偿问题，提出了一种基于速度观测器的模型参考自适应摩擦补偿方法．该方法利用降维观测器在线估计速度信号，并根据该估计信号对系统进行摩擦补偿；在详细地分析了系统误差信号的局部收敛性的基础上，推导出了系统误差局部收敛的充分条件。利用该方法进行了转台内环控制系统的自适应摩擦补偿设计，得到了库仑、粘滞摩擦补偿器，解决了转台低速运行时不能准确得到速度信号的摩擦补偿问题。     

坦克全电式炮控系统自适应摩擦补偿控制研究

非线性摩擦力矩会影响坦克全电式炮控系统的低速性能,产生低速"爬行"现象.设计了基于李雅普偌夫定理的模型参考自适应控制,实现对系统摩擦补偿控制.自适应摩擦补偿控制可以计算炮控系统中摩擦模型的变化,能克服由于非线性摩擦参数的不确定性对系统造成的影响.仿真和试验表明:采用模型参考自适应控制,能够有效地改善系统速度较低时存在的"爬行"现象,提高系统的低速性能.     

基于dSPACE平台的稳瞄控制系统建模方法研究

为提高机载光电稳瞄伺服控制系统分析与设计能力,提出一种基于dSPACE半实物仿真平台的稳瞄伺服控制系统速率稳定回路建模方法.该方法通过dSPACE对系统施加激励并采集信号,用最小二乘算法拟合系统频率特性,利用MATLAB辨识工具箱辨识出系统传递函数.对某机载光电稳瞄伺服控制系统,利用本方法获取对象模型并进行控制器设计,...     

火箭炮两轴耦合位置伺服系统线性自抗扰控制

为了研究方位和俯仰两轴耦合作用下的火箭炮位置伺服系统控制性能,以含有速度闭环的实际系统为对象建立了火箭炮两轴耦合位置伺服系统数学模型。通过频域分析分别提出了方位和俯仰系统的2阶近似模型,设计了两轴系统的线性扩张状态观测器和自抗扰控制器,对系统未建模干扰进行估计并实时补偿。仿真结果表明：该观测器能较好地估计系统总扰动,所设计的控制器有效抑制了两轴负载力矩耦合效应对系统的影响并补偿了火箭炮发射时燃气流冲击力矩强干扰;在伺服跟踪和发射条件下采用所提出的控制方法充分抑制了耦合系统发射平台振动,保证后续射弹精度,性能指标明显优于PID控制。