基于AeroSim的先进无人机仿真平台的设计与实现

在无人机飞行仿真研究方面,存在所建立的模型具有专用性强及可重用性差等问题,文中介绍了一种基于AeroSim模块集所开发的无人机全数字仿真平台,使用了MATLAB/Simulink作为仿真软件的开发环境;在综合考虑了各类影响飞行性能的因素后,根据飞行器建模的通用方法,构建了无人机的全量非线性方程;以模块化的思想进行了仿真子系统的建立,描述了各模块间的关联及功能;在控制律的验证方面,设计了一种非线性动态逆控制器;仿真结果表明,该平台直观性强,所设计的控制器能够保证无人机姿态稳定,并准确地跟踪预定航线,具有较好的模拟效果。     

Optimal non-fragile controller realization algorithm and application to control problems

To reduce the fragility encountered in controller implementation, which is a measure of extent to describe small perturbations in controller parameters caused by rounding-off errors or component tolerances, and keep the system stability and performance, approaches of weighted eigenvalue sensitivity and stability radii comparison were used for computation and reduction of controller fragility. An algorithm has been derived for the efficient reduction of controller fragility, which used eigenstructure decomposition to obtain the suboptimal solution. The algorithm was tested for different control problems through reducing their fragility by a large margin. Different canonical forms were analyzed for fragility, including controllable canonical form, observable canonical form, modal canonical form, balanced realization and optimal (non-fragile) form. Different realizations were implemented through C language Matlab EXecutable (CMEX) S-function discrete state space block. Double precision calculations were performed. Open and closed loop controller realizations were compared with simulink state space (optimal) block. Results of comparison indicate that the optimal non-fragile controller realization shows better results both in open loop and closed loop realization.     

故障分布依赖的一类离散线性时滞系统??∞ 可靠性控制

研究一类离散线性时滞系统的H∞可靠性控制问题.提出了具有实际意义的服从某种概率分布的随机故障模型,根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了故障分布依赖的H∞均方指数稳定且具有H∞范数界γ的容错控制器解的存在条件.最后,通过算例验证了该方法的有效性.     

一种飞行模拟转台专用信号发生器

介绍一种为三轴飞行模拟转台控制系统的调试和检验而设计的基于单片微机的数字信号发生器，该数字式信号发生器的主要特点在于能同时产生两路相关的函数信号，用于产生飞行模拟转台控制系统所需的位置给定和速度给定信号，十分便于基于复合控制实现频率特性校正的飞行模拟转台控制系统的应用。     

传感器标定的统一数据处理方法

研究传感器静特性参数标定的实验数据处理方法。当被标定参数本身含有随机误差时,现有算法不能获得被标定参数均值的最优估计,基于信息融合理论提出了统一的参数最优估计算法,并通过数值仿真例子验证了其有效性。     

某型高速无人靶机飞行控制的设计与实现

按照某型高速无人靶机飞行特性和性能要求,详细给出了以DSP为处理核心的飞行控制系统硬件组成和逻辑功能结构,介绍了无人靶机飞行控制策略,设计并开发了配套的地面测控程序,并进行靶机的半物理仿真实验。仿真结果表明,该飞行控制系统性能良好,符合高速无人靶机的飞行要求,并成功应用于某型无人机飞行试验。     

蚁群算法理论及应用研究的进展

蚁群算法是优化领域中新出现的一种仿生进化算法．该算法采用分布式并行计算机制,易与其他方法结合,具有较强的鲁棒性;但搜索时间长、易限入局部最优解是其突出的缺点．针对蚁群算法,首先介绍其基本原理;然后讨论了近年来对蚁群算法的若干改进以及在许多新领域中的发展应用;最后评述了蚁群算法未来的研究方向和主要研究内容．     

无人机高精度容错高度测量系统设计

基于大气数据计算机、全球定位系统(GPS)和线加速度计,给出了一种高精度和高可靠性的高度确定算法。根据运动学和传感器测量模型建立了高度测量系统的状态方程和测量方程,利用Kalman滤波方法得到了高度估计,并根据测量信息的冗余设计了系统的故障检测和隔离算法。仿真结果表明:该系统的高度测量具有较高的精度,同时有着较好的可靠性。     

济钢350m^3高炉槽上除尘改造

针对济钢一炼铁厂高炉槽上扬尘的不同情况，分别采用多种除尘方案．进行改造性设计并与现有电除尘设备有机结合在一起，达到了环境治理的目的，应用效果良好。     

无人机跟踪过程中的避障问题研究

针对单架无人机跟踪单一目标问题,提出 Lyapunov 矢量场法和速度障碍法相结合的方法,保证 UAV 在执行跟踪任务时的安全。首先,建立无人机运动模型,通过基于 Lyapunov 矢量场法的航向控制使无人机能够收敛到极限环;其次,利用速度障碍法原理判断无人机与障碍物之间是否存在飞行冲突,推导出避障所需的航向控制量;最后,针对障碍物重叠情况,利用几何关系将重叠区域合并,再求解出航向控制量,完成对重叠威胁区域的避障。仿真结果表明,所提算法在单一障碍物和多障碍物的条件下,都能有效地跟踪目标并实现避障。