基于terminal滑模与控制分配的飞翼布局无人机姿态控制

对于风场扰动中的飞翼布局无人机,需要考虑模型参数不确定和外界干扰对姿态控制的影响,以及解决操纵面冗余、附加力效应显著、多轴操纵耦合、舵效非线性等特殊问题。采用基于扩张状态观测器的terminal滑模和多目标非线性控制分配对姿态角的跟踪控制问题进行了研究,将扩张状态观测器与基于饱和函数的terminal滑模控制器相结合,在名义滑模控制律的基础上采用扩张状态观测器实现对干扰的估计和补偿,有效提高了系统的鲁棒性和控制精度,并且充分利用冗余操纵面,根据飞行任务需求,实现对多种目标综合权衡的非线性控制分配。     

基于支持向量机的高速公路事件检测算法研究

高速公路事件检测是交通信息工程及控制学科中的一项重要研究课题,以高速公路交通流的特点为研究对象,提出了一种基于支持向量机(SVM)的高速公路事件检测算法.根据支持向量机的基本原理,分别设计了基于线性不可分SVM、齐次多项式核函数、高斯径向基核函数、双曲线正切核函数等不同核函数的事件检测算法.仿真结果表明:针对不同的交通流状况,选择合适的SVM模型和核函数,得到的检测结果与经典的加利福尼亚算法相比,检测效率高,性能指标好,具有较高的实际应用价值.     

输入有约束时的飞翼布局无人机姿态控制

针对大展弦比飞翼布局无人机的刚体运动与弹性运动耦合动力学模型,研究了输入有约束时的无人机姿态控制问题,提出了一种采用扩张状态观测器的反步滑模控制方法.首先,采用扩张状态观测器实时估计气动弹性模态和外界未知干扰的影响,并引入跟踪微分器避免了控制律中项数膨胀问题.然后,针对飞翼布局无人机多操纵面的配置和输入约束,给出了基于LMI的在线舵面分配算法.最后,针对指令滤波和输入约束情况下控制指令的滞后问题,设计了辅助补偿器对控制指令进行补偿.根据Lyapunov稳定性理论证明了该控制方法能够保证姿态跟踪误差收敛至有界,仿真表明存在复合干扰和输入约束时该方法具有良好的姿态跟踪性能.     

飞机姿态控制系统的精确线性化解耦设计

飞机姿态运动的非线性以及横航向强耦合,增加了控制飞机姿态的难度,不利于飞机快速瞄准目标.为了提高控制姿态性能,直接将飞机姿态角解耦成舵偏角的非线住设计方法,将飞机姿态运动解耦成三个独立的线性系统,并避免气动力矩对舵面进行再次分配,使整个过程更加直观,随后对解耦的单输入单输出系统设计了跟踪控制律,并进行仿真.结果表明,所设计的控制系统姿态角的控制效果较好,并具有很高的控制精度.     

基于可重构系统的时域划分技术的研究

可重构计算是一种介于ASIC和通用微处理器之间的新的提升计算机性能的方法,对于数字信号处理、流媒体技术、图像压缩、密码学、生物信息处理等计算密集型方面的应用,可重构计算技术可以发挥巨大的优势。基于具有较少重构时间的实时可编程逻辑器件(如FPGA)的用户可编程性,其可作为多种硬件资源使用。如果其配置信息可以迅速更改,则由逻辑器件实现的硬件功能也可实现迅速切换。硬件资源的大小是有限的,那些超过器件有效硬件资源的较大任务需要通过时域划分来解决。该文对可重构计算以及时域划分的定义、分类,国内外研究现状和常见的研究方法做了详细的描述,并综合分析了一系列时域划分算法并进行了相关比较。     

一种基于Clothoid曲线的无人机路径规划算法

提出了一种新的基于Clothoid曲线的无人机复合路径规划算法。该算法考虑了无人机在起点和目标点的方向以及无人机转弯半径的约束,能够在任意起止点位置和方向下得到更短的曲率连续的便于无人机飞行控制跟踪实现的Clothoid复合路径。与现有的基于微分几何的迭代算法相比,该算法迭代简单在给定范围内选择迭代初值,可以得到惟一解。     

太阳能飞机工作条件对太阳能电池性能的影响

太阳能飞机能源系统的核心部件是太阳能电池,性能受外界环境影响动态变化,准确预测其性能是飞机方案设计的重要基础工作。文章以光伏发电模型为基础,通过模拟太阳辐射和太阳能电池温度的逐时变化,预测了太阳能电池在飞行时间、速度和高度等工作条件变化时的性能。研究结果表明,受一天内太阳辐射和环境温度的变化影响,飞行时间是太阳能电池性能最大的影响因素,性能指标以太阳时12点为中心左右基本对称变化。飞行高度的改变伴随太阳辐射和环境温度变化,每升高1 km,开路电压提高1.52%,短路电流提高1.49%,最大功率提高3.65%。飞行速度的改变使得太阳能电池温度变化,每加速10 km/h,开路电压提高3.90%,短路电流降低0.31%,最大功率提高5.32%。以上研究,预测了太阳能电池在不同工作条件下的变化情况,为正确选择和改进能源系统方案奠定了理论基础。     

无尾飞翼式无人机飞行控制特性研究

依据高空长航时无尾飞翼式无人机的主要特点来分析飞机本体静稳定性以及高空巡航状态飞行时的动稳定性和操纵特性。用经典飞行动力学理论详细研究了无人机在16000m高空巡航状态的自然稳定性，并利用Matlab simulink对滚转-俯仰-偏航耦合运动的仿真来分析无尾飞翼式布局在纵、横航向上的耦合特性。基于以上的分析，采用主动控制技术设计纵向和横航向的控制律，阐述了无人机纵向定高爬升和横航向方位角控制时的操纵特性；并进行仿真分析，得到满意的结果，验证了采用主动控制技术可明显改善各项飞行品质要求。     

复杂系统飞机飞行品质等效方法研究

飞机飞行品质是评价飞机优劣的重要组成部分,探索简单高效的品质测定方法非常重要,随着系统的不断复杂和阶次的不断提高,传统的方法越来越显示出其局限性。研究了对高阶系统飞机进行品质评定的一种方法,该方法通过寻求与原系统等效的低阶系统,利用优化算法计算等效低阶系统的品质参数,以此来评定原系统品质,最后通过实例介绍了该方法的基本步骤并以此对某型号飞机主动控制系统的纵向飞行品质参数进行了计算,利用M IL-F-8785C飞行品质规范对该飞机纵向飞行品质进行了评定。实例证明该方法简单实用,可以应用于工程实践。所涉及的理论是同类问题中的一个典范,对其它飞机的飞行品质研究具有很大的参考价值,所编制软件移植性强,稍经修改可用于其它飞机的品质研究。     

用Java IDL实现CORBA应用系统

本文在简要介绍CORBA系统的组成和运行原理以及Java IDL的使用的基础上．通过一个简化了的基于CORBA的远程选课登记系统的实现来说明如何使用Java IDL来实现CORBA应用系统。