无人直升机控制系统探索

无人直升机飞行距离远,隐蔽性好,起飞着陆场地小,可方便地起降,又可在空中作悬停飞行,因此在军事和民用方面有着广泛的用途。控制系统是无人机的核心,先进飞机的控制技术是实现自主控制的最主要的支撑技术之一。本文对无人直升机的控制系统的构成及工作过程进行了概括介绍,对无人机控制系统整体设计思路进行了探索。     

基于ESO的无人直升机高精度姿态控制

针对小型无人直升机存在模型参数不确定性、电磁干扰影响的问题,设计了一种基于ESO（扩张状态观测器）的高精度姿态控制方法．直升机姿态通道中的不确定部分及外界复合扰动被视为总扰动,通过ESO进行实时估计,结合状态反馈控制器实现扰动消除．试验结果表明,在0.1 s内姿态角可从0°快速跟踪到5°且无超调．最后将设计的控制器应用于研制的高精度无人驾驶系统,实现系统参数变动等条件下直升机的全自主定点悬停和航迹飞行．     

小型无人驾驶直升机动力学模型辨识仿真研究

获得足够精确的动力学模型．对于小型无人驾驶直升机这种MIMO控制系统研究具有重要的意义。文中研究了直升机模型辨识方法,将子空间辨识算法运用于直升机动力学模型的辨识,并对模型直升机的垂直——偏航耦舍运动方程进行了辨识,得到了较为精确的结果,通过和PEM算法进行比较,显示该算法适合模型直升机系统辨识。     

基于开放平台和神经网络的自主飞行控制系统研究

开发了飞行控制软件的应用中间件，实现控制结构的动态变化和控制组件的动态重构. 基于模型逆技术，设计了某状态下的旋转逆和平移逆控制器，其它状态下的逆误差由在线神经网络补偿．实例仿真的结果表明：开放平台和神经网络的结合，能够很好地实现无人直升机的自主飞行，具有较大的理论意义和工程应用价值．     

ispLSI技术在飞行控制与管理计算机的应用

介绍ｉｓｐＬＳＩ技术的概念及设计流程，给出某无人驾驶飞机的飞行控制与管理计算机中ｉｓｐＬＳＩ器件的设计。     

ispLSI技术在飞行控制与管理计算机中的应用

介绍ｉｓｐＬＳＩ技术的概念及设计流程，给出某无人驾驶飞机的飞行控制与管理计算机中ｉｓｐＬＳＩ器件的设计。     

一种小型无人直升机自主起飞控制方法

针对小型无人直升机(Small-scale unmanned helicopter, SUH) 起飞过程中过度依赖于地面飞行手的问题, 提出了一种基于经验知识与系统辨识的自主起飞控制方法. 首先, 通过研究专业飞行手手动操纵小型无人直升机起飞过程中高度与油门、总距舵量等信息的对应关系, 分析了利用学习飞行手的操纵行为实现小型无人直升机自主起飞的可行性, 并设计了小型无人直升机自主起飞控制流程. 引入了安全高度及变增益控制以提高自主起飞过程中的飞行安全性能, 利用不完全微分控制方法抑制了微分高频噪声. 其次, 为了获取自主起飞过程中控制参数, 采用自适应遗传算法对小型无人直升机动力学模型进行了辨识, 在动力学模型的基础上进一步辨识得到了飞行控制参数. 最后, 通过在小型无人直升机平台进行的实际飞行实验, 验证了本文方法的有效性.     

直升机飞控系统三维动画仿真平台设计与实现

为了更好地分析和设计直升机飞行控制系统,开发了直升机飞行控制三维动画仿真平台.平台适用于各种直升机飞行控制系统设计与仿真,可以载入和显示各种控制器、直升机模型,并用数字、曲线和三维动画显示仿真结果.仿真平台利用Visual C++ 6.0编程,MFC开发软件主界面,Matlab引擎提供后台计算服务,Creator建立直升机模型和飞行环境,Vega实现实时动画显示,实现了软件间接口平滑、无缝的互连.以UH-60A黑鹰直升机全包线飞行控制系统的设计仿真为例,采用H∞回路成形和定量反馈理论(QFT)相结合的内外回路设计方法,验证了控制方法的有效性和此仿真平台的先进性.     

小型四旋翼直升机的建模与仿真控制

针对实现对小型四旋翼直升机的飞行控制,为提高飞行性能和加强稳定性,根据四旋翼直升机特有的机械结构和飞行原理,利用牛顿-欧拉方程建立了小型四旋翼直升机的飞行动力学数学模型,而且对该型进行了合理的简化.同时在Matlab/Simulink仿真环境下,采用直升机动力学模型搭建了模块化、层次化的系统仿真图,并通过PID控制算法对直升机悬停状态进行仿真,实现了直升机姿态控制.仿真结果表明在具有小扰动的条件下,模型能够仿真小型四旋翼直升机的飞行状态,满足直升机飞行姿态的控制要求.     

微小型自主直升机自抗扰控制

针对微小型直升机建模困难,而且内部和外部扰动都比较大的问题,提出一种基于自抗扰控制的飞行 控制方法．按照飞行控制的要求改进了原算法的扩张状态观测器离散方程和非线性反馈函数．起飞、悬停和强风中 飞行控制仿真验证了改进的自抗扰控制方法的有效性．     

基于神经网络的无人机滑模飞行控制设计

针对无人机受扰运动,基于Backstepping方法和非线性滑模控制提出了一种鲁棒神经网络飞行控制方案。对无人机姿态角速度层的系统不确定性项,采用径向基函数神经网络并对其权值进行在线调整,从而实现对其进行逼近。将回馈递推设计方法与滑模控制方法结合起来,基于神经网络的输出为无人机设计了一种回馈递推滑模飞行控制器。所设计的飞行控制器用于无人机的姿态控制,仿真结果表明所研究的无人机鲁棒神经网络飞行控制方案是有效的。     

飞行控制系统动态实验平台的设计

飞行控制系统在现代飞机中有着举足轻重的地位,它的性能好坏直接影响着飞机系统的整体性能,而飞行控制系统又是非常复杂的系统,在实验室环境下对其进行必要的实验研究非常困难。该文论述了采用仿真技术,构建飞行控制系统动态实验平台的方法,给出了系统的原理框图,介绍了系统各部分的组成及功能,并对系统设计中的几个关键技术,飞行数学模型的建立、计算机软件、硬件接口和通信技术等的实现进行了较深入的分析,介绍了具体的设计方案。     

运载火箭飞行控制系统双机仿真技术研究

运载火箭飞行控制系统的研制要求越来越高,需要有一项新的仿真技术及方法,全面验证飞控计算机软硬件设计的正确性,并能在实验室和火箭发射场环境下进行半实物仿真试验。该文对这项技术及方法进行了研究,提出了双机仿真技术方案：双机仿真系统组成、对飞控计算机软硬件设计要求、双机同步仿真方法、伴随仿真方法。这项技术及方法,已在试验实践中得到了很好的应用,满足了运载火箭飞行控制系统越来越高的研制要求,已成为一项十分有效的试验手段。     

无人机航迹预见控制及其仿真研究

为了最大限度地发挥无人机的性能,机动快速地配合其它兵种作战,需要无人机在其有效使用范围内发挥其应有的潜力,在这方面飞行控制系统的性能起着决定性的作用。本文在对目前无人机航迹控制技术存在问题进行分析的基础上,利用数字预见控制的理论和方法设计控制算法作为航迹优化措施,优化无人机的飞行控制性能,提高其机动性和快速反应能力。仿真结果表明了该算法的有效性。     

管制指令语音识别在模拟飞行界面的实现

将语音识别技术应用到管制学员的培训中是提高管制模拟机应用效率的重要途径.在深入分析中文管制指令特征的基础上,从语音识别基础技术出发,设计一套适合于中英文管制指令语音特点的语音识别技术,利用MATLAB完成相应程序的编写和模拟飞行界面的设计.通过形成独特的管制指令语音识别模板库,最终在模拟飞行界面实现管制语音指令对航空器飞行的控制.从而为进一步实现自动化模拟机机长席位提供可能,最终完全替代人工机长席位.     

机场加油车指挥调度系统的设计与实现

为解决机场加油服务环节,提高航班正点率,讨论了一个机场加油车指挥调度系统的设计与实现。该系统综合利用了先进的信息技术、网络技术、无线数字通讯技术、嵌入式控制系统、GPS等,来提高机场加油服务的效率和安全性。描述了机场加油车指挥调度系统的业务需求,介绍了该系统的体系结构设计和各子系统的主要功能,给出了系统流程及实现情况。实际应用表明,该系统提高了服务效率,降低了营运成本,有一定的推广前景。     

无人机自修复飞行控制系统研究综述

针对现代飞控系统作为无人机系统的核心之一，正朝着自修复方向发展的现状，总结了自修复飞行控制系统所涉及的故障检测与辨识、重构控制律、自修复飞行控制的仿真及试验等主要内容。分析了目前国内外自修复飞行控制系统的研究现状、技术水平，特别是自修复飞控系统的故障检测与诊断、控制律重构、仿真及试验研究等。指出了现存的问题及研究动态。分析表明，伴随着对智能控制不断深入的研究，智能自修复技术，包括智能故障诊断和智能重构控制律的设计，将是这一领域研究的方向。     

弹载飞行控制软件重用技术的发展趋势研究

弹载飞行控制软件是导弹的核心软件,应用软件重用技术可以有效降低软件产品开发和维护的成本,压缩研制周期,保证软件设计质量的稳定性。本文归纳梳理了弹载飞行控制软件的特点,描述了其应用软件重用技术的现状。并据此对软件重用技术的未来发展趋势做了展望。     

飞行控制系统可视化仿真平台设计

提出一种通用的飞行控制系统可视化仿真平台,以并行化计算思想设计系统总体框架,通过OpenMP多线程并行多核编程技术和单程序多数据流技术实现飞行动力学系统和飞行控制系统的并行解算。该平台可以载入各种飞行控制器、飞行动力学模型和数字地图进行仿真,能以数字、曲线和三维动画的形式显示仿真结果。以Beaver多模态自动驾驶仪仿真设计为例进行验证,结果表明该平台具有执行效率高、易于扩展和通用性强的优点。     

基于586-Driver的无人机飞控计算机智能检测系统研制

传统无人机飞控计算机检测以人工操作为主,操作繁琐、数据量大、易受人为因素影响,导致测试效率低、结果主观性强、安全性不足;提出基于信号门限自动检测技术的飞控计算机一键式全功能检测方案;以586-Driver板卡为核心,设计了接口板、电源板、信号调理板和检测板,研制了智能检测系统;模块功能包括底层驱动、时序控制、上电控制与电流检测、功能检测等模块,实现了在全程无人干预情况下对飞控计算机按预设时序逻辑的自动测试;采用人为注入故障测试方式进行了系统测试,结果表明:该系统满足某型飞控计算机的检测需求,提高了飞控计算机检测效率,具有实际工程应用价值。