基于误差反馈的自导飞行装置自动控制系统设计

为了提高某型自导飞行装置的自动化控制能力,提出基于误差反馈的自导飞行装置自动控制系统设计方法.采用误差反馈和末端姿态视觉参数识别方法,构建自导飞行装置的控制参数采集模型,结合对自导飞行装置的运动学和力学模型分析,建立自导飞行装置的运动学方程,采用惯导误差反馈和自适应补偿方法,建立自导飞行装置控制系统的控制律.通过末端姿态调整和多传感信息跟踪融合方法,实现对自导飞行装置的模糊控制算法设计.采用集成DSP芯片作为自导飞行装置控制系统的集成处理器,结合嵌入式和集成电路设计方法,实现自导飞行装置自动化控制系统设计.测试结果表明,设计的自导飞行装置控制系统稳定性较好,鲁棒性较高,提高了目标命中率.     

高空核爆环境下飞行控制系统的防护方法

针对高空核爆引起的强电磁辐射使空间飞行器控制系统发生瞬时和持续的功能降级以及失效的问题,分析了强电磁辐射对空间飞行器飞行控制系统的潜在威胁和损伤效应,提出了强电磁脉冲辐射和强射线辐射环境下飞行控制系统的一些防护概念和方法。这些方法应用于飞行控制系统抗辐射加固设计,可显著提高空间飞行器抗强电磁辐射损伤能力。     

鲁棒飞行控制系统的H∞优化设计

本文讨论了鲁律飞行控制系统的H∞优化设计问题，给出了实用的工程设计方法、步骤，并研制了相应的设计软件。同时，利用飞行控制系统H∞优化设计实例，说明本文设计方法、步骤和设计软件的有效性。     

可重构飞行控制系统的滑模自适应控制律设计

当飞行控制系统操纵面发生损伤故障时,结合自适应思想,采用滑模控制方法进行重构飞行控制系统的设计.采用单位向量法设计滑模控制器,这种控制器由线性部分和非线性部分组成.线性部分采用改进的线性二次型最优控制器法进行计算,而非线性部分采用自适应增益来更好地适应故障情况.利用某型飞机的纵向飞行控制系统模型进行仿真,结果表明,带有自适应增益的滑模控制方法不仅适合于正常情况下的飞控系统设计,而且对操纵面损伤故障情况具有较强的适应能力,与固定增益情况相比,具有更好的跟踪效果和重构控制效果.     

小型无人机飞行控制系统设计

飞行控制系统作为无人机的核心，对无人机的性能具有决定性的影响。本文是论述一种小型无人机飞行控制系统的基本设计方法，首先介绍了小型无人机飞控系统的基本功能及组成，其后对飞行控制回路、飞行控制模态等问题分别进行了详细介绍，最后完成了该控制系统的数字仿真。     

基于LQG/LTR飞行控制系统的优化设计与品质评价

针对当前飞机的飞行控制系统设计与适航审定问题，采用LQG/LTR鲁棒控制技术，完成飞行控制系统的设计与优化，并基于padé降阶技术进行等效系统处理，运用等效系统准则、模态判据准则和C*准则对所设计的飞行控制系统进行品质评价，提出了一种结合飞行控制系统的适航审定框架下的设计手段和评价流程。     

双—双余度飞控计算机架构及其可靠性分析

飞控计算机是自动飞行控制系统数据处理、控制和综合的核心,其可靠性直接影响着飞机的飞行安全,余度架构设计是解决飞控计算机高可靠性问题的有效途径。针对自动飞行控制系统的可靠性要求,文章提出一种新型双-双余度飞控计算机的架构方案,概括描述了其体系结构设计和工作原理,并利用马尔可夫模型进行了可靠性分析。数据结果表明,双—双余度飞控计算机架构满足容错要求,提高了自动飞行控制系统的可靠性,可作为设计高可靠性长航时飞控计算机的参考方案。     

基于简单自适应控制的鲁棒飞行控制律设计

为了提高飞行控制系统的鲁棒性和抗干扰性能,提出一种基于简单自适应控制的飞行控制律设计方法。根据简单自适应控制应用条件,需要保证飞行控制系统满足正实性的要求,为此引入并联前馈补偿器,将其转化为同时镇定问题,并利用YALM IP工具箱对相应的线性矩阵不等式进行求解;在PI调节律中引入了对误差的积分项以更好地抑制外部扰动;以某型飞机侧向飞行控制系统为例,针对系统参数摄动和承受有界干扰情况,对所提出的方法进行了仿真分析与验证。结果表明利用该方法设计的飞行控制系统在跟踪参考输入信号时具有较好的自适应跟踪性能和鲁棒性能。     

关于近空间飞行器飞行控制系统研究设计的几个问题

讨论了近空间飞行器飞行控制系统研究设计的几个问题。首先指出了研究近空间飞行器的国内外形势和近空间飞行器研究的重要性;接着就近空间飞行器飞行控制的几个重要问题:飞行运动控制的建模问题,飞行姿态控制的鲁棒性问题,飞行姿态与重心运动的一体化协调控制问题,飞行与发动机的一体化协调控制问题,飞行控制的抗干扰问题提出了相应的方法和看法;最后就近空间飞行器飞行控制系统的设计原则提出了自己的体会和看法,指出了用一体化协调控制的思想进行近空间飞行器飞行控制系统分析设计的重要性。     

微型扑翼飞行器控制系统设计

微型扑翼飞行器的控制是一个难点问题,不仅对体积和重量有一定限制,还需要使飞行器能够有一定的鲁棒性和自主飞行能力。本文设计的控制系统通过遥控和自主飞行相结合的方式,很好的实现了对微型扑翼飞行器的控制。并进一步通过飞行实验验证了控制系统的可行性,飞行效果良好。     

基于PID控制的X模式四旋翼飞行器研究

设计了X模式四旋翼飞行器飞行控制系统的总体方案;在此基础上,完成了飞行控制系统的软硬件设计,包括器件选型、硬件电路设计、系统软件设计,并把互补滤波器应用于姿态解算,姿态控制部分采用PID(Proportional Integral Derivative)控制器。通过仿真验证了器互补滤波和PID控制器算法可行性。     

多旋翼飞行器的非线性严格反馈制导控制系统设计

多旋翼飞行器的制导控制系统设计是保障飞行器的稳定性惯性制导飞行的关键技术,针对当前的多模制导控制方法的稳定性不好的问题,提出一种基于非线性严格反馈的多旋翼飞行器制导控制系统设计方法.系统设计主要包括了控制算法设计和系统的硬件模块化设计两大部分,设计非线性严格反馈控制方法提高飞行器的控制品质和稳定性,对多旋翼飞行器制导控制系统的感知系统、驱动器模块、控制中心单元和执行器模块进行集成设计,数字信号处理器选用的TMS320VC5509A作为核心控制芯片,进行系统的硬件模块化设计与实现.最后进行系统的调试,实验结果表明,采用该系统进行多旋翼飞行器的制导控制,具有较好的控制信号调制解调性能,控制信息的反馈跟踪性能较好,保障了飞行的稳定性和制导精确性.     

基于MAS的无人机纵向飞行控制

提出一种基于分层递阶多Agent的无人机自主飞行控制系统,并分别利用动态逆和改进型动态逆方法设计了纵向姿态控制Agent.首先建立了带推力矢量的无人机六自由度模型,并在此基础上推导出纵向控制方程;进而结·合奇异摄动理论,将无人机纵向飞行控制系统分成快慢两个回路,并为其分别设计了动态逆控制器和改进型动态逆控制器;最后用设...     

无人机分布式飞行控制计算机故障诊断研究

以分布式飞行控制计算机为对象,设计相应的故障诊断方法。提出了一种硬件余度和模型解析余度相结合的方法,对计算机外部传感器、外部执行机构以及计算机内部功能模块进行故障诊断。通过设计诊断体系结构,能够有效进行外部传感器、外部执行机构和飞行控制计算机内部数字控制器的故障检测和隔离,解决了传统单一故障观测器无法诊断计算机内部故障的不足,提高了飞行控制系统的故障诊断覆盖率和可靠性。     

加装空中加油状态下的受油机飞行控制律设计研究

为了克服受油飞机飞行控制系统本身复杂性以及加油机干扰气流带来的影响,根据空中加油对受油飞机的要求,结合神经网络和增益调度控制,对某型飞机飞行控制系统加装空中加油状态控制律的设计进行研究。数值仿真结果表明,经过重新设计的受油机飞行控制系统,在空中加油状态下,飞机稳定性增加,并且能在规定范围内稳定地改变和保持姿态角,从而来跟踪加油机的姿态变化。     

基于Xilinx Vivado HLS的小型无人机平衡仪设计

针对FPGA开发难度大,流程繁琐的问题,提出了一种基于FPGA的飞行控制系统快速开发方法。该方法引进Xilinx Vivado HLS开发工具,首先在ARM平台上设计飞行控制系统,后将代码快速移植到FPGA平台,实现一个完整的四旋翼平衡仪系统。实践验证表明,文中所提方法与传统方法相比,流程更为简便,且易于实现。     

四旋翼飞行器的容错姿态稳定控制

在近十年间, 飞行系统的可靠性问题得到了飞行控制领域越来越多的重视。以一种全新的垂直起降飞行器——四旋翼飞行器作为研究对象, 设计具有高可靠性的姿态稳定控制系统, 为了补偿执行机构发生故障给飞行控制品质带来的影响, 一种主动容错技术将被应用于姿态控制系统的设计中, 主要设计了一个基于状态观测器技术的鲁棒故障检测环节与一个可容错重构的姿态控制器, 在设计控制系统的同时, 还对于故障检测的鲁棒性与快速性、重构控制系统的稳定性进行了理论分析。最后通过数值仿真, 对容错控制系统中各个环节的效果进行了验证。     

数理科学与基础理论

0103389机动弹头姿态解耦控制方法研究[刊]/范胜林//南京航空航天大学学报.—2000,32(5).—516～521(E)对大机动弹头再入飞行段姿态稳定控制系统的设计问题进行了分析与研究。根据飞行控制要求,考虑了影响较大的气动力和气动力矩因素,建立了一个完全表征大机动情况下弹头运动的非线性动力学模型。然后采用非线性解耦控制理论设计了机动弹头的姿态控制系统。仿真结果表明,该方法能够保证系统良好的稳定性能。参2     

基于多Agent的无人机自主飞行控制系统研究

提出一种分层递阶多Agent控制结构,在此控制结构的基础上设计出一种无人机自主飞行控制系统。重点对系统中的任务规划Agent和姿态控制Agent进行研究,分别实现了对任务规划Agent的结构建模和姿态控制Agent的内部控制律设计,最后在JADE平台上仿真实现了无人机的姿态角控制。实验结果表明,在多Agent系统与先进控制方法交叉、融合的基础上,设计出的自主飞行控制系统具有很好的控制效果和很高的智能能力,非常适合无人机自主飞行控制设计。     

基于制导与控制系统的导弹虚拟仿真实验分析

阐述制导与控制系统课程的教学与仿真实验，包括自动控制原理、飞行动力学、制导与控制系统基本原理和设计方法，探讨理论知识与实践创新融合，构建制导与控制系统课程的导弹虚拟仿真实验开发平台架构，形成课程实践、实验环境与课程理论相结合的教学模式。