航天器控制系统的自主诊断重构技术 被引量：15

1

作者 王大轶 屠园园 +4 位作者 符方舟 李文博 刘成瑞 刘文静 徐赫屿 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期1966-1978,共13页

自主诊断重构是确保航天器控制系统安全可靠自主运行的关键技术之一.本文针对航天器资源严重受限的客观情况,改变传统一味追求华丽算法与豪华配置的设计理念,从航天器的自身特性出发,深入挖掘诊断重构问题的本质,提出基于可诊断性与可... 自主诊断重构是确保航天器控制系统安全可靠自主运行的关键技术之一.本文针对航天器资源严重受限的客观情况,改变传统一味追求华丽算法与豪华配置的设计理念,从航天器的自身特性出发,深入挖掘诊断重构问题的本质,提出基于可诊断性与可重构性评价设计的研究思路.文章首先介绍了航天器自主诊断重构技术的发展现状,分析了当前技术的不足之处并探究了其深层原因;然后,提出了通过可诊断性与可重构性评价设计从根本上提高系统自主诊断重构能力的全新思路,梳理了其研究内容与研究概况;最后,对航天器控制系统自主诊断重构技术的发展趋势进行了展望. 展开更多

关键词 航天器控制 自主故障诊断 自主重构 可诊断性 可重构性

下载PDF 职称材料

航天器控制系统可重构性的内涵与研究综述 被引量：12

2

作者 王大轶 屠园园 +2 位作者 刘成瑞 何英姿 李文博 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第10期1687-1702,共16页

可重构性设计是提高航天器在轨运行质量的有效途径,可以从系统层面克服航天器控制系统固有可靠性不足、星上资源受限以及在轨故障不可维修等缺陷,目前已引起控制理论和航天器控制工程等领域的高度重视与广泛关注.本文首先结合航天器控... 可重构性设计是提高航天器在轨运行质量的有效途径,可以从系统层面克服航天器控制系统固有可靠性不足、星上资源受限以及在轨故障不可维修等缺陷,目前已引起控制理论和航天器控制工程等领域的高度重视与广泛关注.本文首先结合航天器控制系统的固有特点,具体介绍可重构性的研究意义与概念内涵.然后从评价与设计两方面,详细梳理航天器控制系统可重构性的研究内容与研究现状.最后对目前可重构性研究领域中存在的一些问题以及未来可能的发展方向进行深入探讨. 展开更多

关键词 航天器 控制系统 可重构性 可重构性评价 可重构性设计 资源约束 时间特性

下载PDF 职称材料

面向非沿轨迹成像的切比雪夫神经网络滑模姿态控制 被引量：9

3

作者 叶东 屠园园 孙兆伟 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期3092-3104,共13页

针对地面兴趣点不沿星下点轨迹的动态非沿轨迹成像问题,设计了一种基于切比雪夫神经网络(CNN)的非奇异快速终端滑模控制器。首先,研究了非沿轨迹成像模式的姿态调整方法,并推导了相应的期望姿态角和姿态角速度。其次,基于由误差四元数... 针对地面兴趣点不沿星下点轨迹的动态非沿轨迹成像问题,设计了一种基于切比雪夫神经网络(CNN)的非奇异快速终端滑模控制器。首先,研究了非沿轨迹成像模式的姿态调整方法,并推导了相应的期望姿态角和姿态角速度。其次,基于由误差四元数描述的跟踪运动学模型设计了非奇异快速终端滑模(NFTSM)控制器。为提高控制精度,引入了只需要期望信号的CNN来估计系统总扰动,从而有效削弱了滑模系统的固有抖振。为保证神经网络的输出有界,引入一个开关函数以实现自适应神经网络(ANN)与鲁棒控制之间的切换控制。最后,对具有干扰和参数不确定的姿态控制系统进行了数值仿真,结果表明该方法收敛速度快,控制精度高,具有一定的工程实际意义。 展开更多

关键词 遥感成像 姿态跟踪 滑模控制 切比雪夫神经网络(CNN) 李雅普诺夫方法

原文传递

空间飞行器自主诊断重构的理论和方法 被引量：2

4

作者 王大轶 屠园园 +1 位作者 张香燕 符方舟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期546-557,共12页

面向我国深空探测任务对空间飞行器安全可靠自主运行提出的迫切需求,研究了空间飞行器自主诊断重构技术。针对空间飞行器诊断重构能力确定于设计之初、受制于有限资源等特点,提出了着力于系统评价设计过程的自主诊断重构方法。首先,分... 面向我国深空探测任务对空间飞行器安全可靠自主运行提出的迫切需求,研究了空间飞行器自主诊断重构技术。针对空间飞行器诊断重构能力确定于设计之初、受制于有限资源等特点,提出了着力于系统评价设计过程的自主诊断重构方法。首先,分析了国内外研究现状并梳理了后续的待突破难点。其次,以可诊断性与可重构性理论为指导,提出了正常模式与故障模式一体化设计方法、故障诊断与系统重构一体化设计方法,在设计阶段通过资源配置和诊断重构方案的综合优化实现系统诊断重构能力最大化。然后,提出了基于能力在轨评估的诊断重构方案动态调整方法,在运行阶段通过诊断重构过程的自适应调整保持系统最优状态,进而从全寿命周期提升系统的诊断重构能力。最后,进行了总结与展望。 展开更多

关键词 空间飞行器 自主诊断重构 可诊断性 可重构性 一体化设计

下载PDF 职称材料

基于AMPK-mTOR信号通路探讨黑果枸杞花青素对小鼠巨噬细胞RAW264.7自噬的影响 被引量：6

5

作者 武强 薛才华 +4 位作者 王梦杰 刘嘉华 张龙飞 屠园园 吴华 《中国兽医学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第11期2176-2181,共6页

通过AMPK-mTOR通路探讨黑果枸杞花青素对小鼠巨噬细胞RAW264.7自噬的影响及相关机制。利用MDC染色检测黑果枸杞花青素对小鼠巨噬细胞RAW264.7自噬体的影响,通过qRT-PCR、Western blot检测黑果枸杞花青素结合通路抑制剂对AMPK-mTOR通路... 通过AMPK-mTOR通路探讨黑果枸杞花青素对小鼠巨噬细胞RAW264.7自噬的影响及相关机制。利用MDC染色检测黑果枸杞花青素对小鼠巨噬细胞RAW264.7自噬体的影响,通过qRT-PCR、Western blot检测黑果枸杞花青素结合通路抑制剂对AMPK-mTOR通路关键因子mRNA和蛋白的表达。结果显示,黑果枸杞花青素可抑制自噬体的聚集,极显著下调AMPK因子的mRNA和p-AMPK的蛋白表达(P<0.01),并极显著上调mTOR因子的mRNA和p-mTOR的蛋白表达(P<0.01);结合雷帕霉素作用后,黑果枸杞花青素极显著下调了AMPK因子的mRNA表达和p-AMPK的蛋白表达(P<0.01),但mTOR因子的mRNA和p-mTOR的蛋白表达差异不显著(P>0.05)。结果表明,黑果枸杞花青素可以抑制小鼠巨噬细胞RAW264.7自噬,且可能是通过AMPK-mTOR信号通路关键因子AMPK进行调控。 展开更多

关键词 黑果枸杞花青素 巨噬细胞 自噬 AMPK-mTOR

原文传递

考虑时间特性影响的控制系统可重构性定量评价方法研究 被引量：6

6

作者 屠园园 王大轶 李文博 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期1260-1270,共11页

故障诊断时间和控制重构延时严重影响了控制系统的实际重构性能,然而目前缺乏相关研究.基于该现状,本文针对执行器快变偏差故障,重点考虑时间特性影响,结合能量与输入约束,对控制系统可重构性的定量评价问题展开了研究.首先,以基于观测... 故障诊断时间和控制重构延时严重影响了控制系统的实际重构性能,然而目前缺乏相关研究.基于该现状,本文针对执行器快变偏差故障,重点考虑时间特性影响,结合能量与输入约束,对控制系统可重构性的定量评价问题展开了研究.首先,以基于观测器的故障诊断算法和控制重构方案为例,建立了重构系统模型;然后,以该模型为对象,通过对重构过程中关键时刻的分析,深入研究了系统故障后的动态特性,并综合考虑故障引起的状态偏差、资源浪费以及诊断误差,设计了用于描述故障系统性能下降程度的二次型性能指标;其次,利用Lyapunov稳定性理论,定量求解了性能指标关于时间的一般表达式,进而求得该指标在整个时域中的最优解;最后,基于最优性能指标,引入了可重构度的概念,实现了对控制系统可重构性的理论判定以及定量描述,并通过数值仿真验证了所提可重构性分析方法的有效性. 展开更多

关键词 控制可重构性 快变偏差故障 故障诊断时间 控制重构时刻 时间优化 可重构度

下载PDF 职称材料

渗透思维品质培养的小学英语任务设计与实施

7

作者 屠园园 《中小学外语教学》 北大核心 2024年第10期7-12,共6页

任务型语言教学是以任务为驱动、以学生为中心、以解决生活中的问题为导向的教学方式。在小学英语教学中,教师采用任务型语言教学可以促进学生思维品质的发展。本文结合课例探讨了如何围绕主题设置任务,基于学情创编语篇,通过任务引领... 任务型语言教学是以任务为驱动、以学生为中心、以解决生活中的问题为导向的教学方式。在小学英语教学中,教师采用任务型语言教学可以促进学生思维品质的发展。本文结合课例探讨了如何围绕主题设置任务,基于学情创编语篇,通过任务引领设计活动,从而培养学生的思维品质。 展开更多

关键词 思维品质 任务设计 活动设计

原文传递

执行器故障卫星的自适应模糊滑模容错控制 被引量：5

8

作者 屠园园 王大轶 李文博 《航天控制》 CSCD 北大核心 2017年第5期51-57,共7页

针对卫星控制系统执行器故障,考虑干扰与不确定性影响,设计了一种自适应模糊滑模容错控制器(AFSMC)。首先,将执行器故障、干扰以及模型不确定性统一描述为系统的广义总干扰;然后,为使系统能够在有限时间内快速稳定且避免奇异,设计了非... 针对卫星控制系统执行器故障,考虑干扰与不确定性影响,设计了一种自适应模糊滑模容错控制器(AFSMC)。首先,将执行器故障、干扰以及模型不确定性统一描述为系统的广义总干扰;然后,为使系统能够在有限时间内快速稳定且避免奇异,设计了非奇异快速终端滑模控制器(NFTSMC);其次,针对滑模系统固有的抖振现象,设计了自适应算法对系统广义总干扰进行补偿,减小了切换增益,并以自适应模糊系统逼近切换函数,柔化了输入信号,从而有效削弱了系统抖振,大大提高了控制精度;最后,对所提方法进行了数值仿真验证。 展开更多

关键词 姿态跟踪 滑模控制 干扰补偿 自适应模糊 LYAPUNOV稳定性

下载PDF 职称材料

渗透思维品质培养的小学英语阅读教学设计与实施

9

作者 屠园园 《中小学外语教学》 北大核心 2023年第8期24-29,共6页

思维品质是英语学科核心素养的重要组成部分。在阅读教学中,教师应有效设计和实施各教学环节来培养学生的思维品质。本文结合课例,探讨了通过深入解读文本、确定教学目标、聚焦活动设计等策略,培养学生逻辑思维、辩证思维和创新思维的... 思维品质是英语学科核心素养的重要组成部分。在阅读教学中,教师应有效设计和实施各教学环节来培养学生的思维品质。本文结合课例,探讨了通过深入解读文本、确定教学目标、聚焦活动设计等策略,培养学生逻辑思维、辩证思维和创新思维的方法。 展开更多

关键词 思维品质 阅读教学 文本解读 教学目标 活动设计

原文传递

面向非沿迹成像的姿态跟踪扩展观测器滑模控制 被引量：4

10

作者 叶东 屠园园 孙兆伟 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期720-728,共9页

针对地面兴趣点不沿星下点轨迹的动态非沿轨迹成像问题,设计一种结合扩展状态观测器的非奇异快速终端滑模控制器。首先根据非沿轨迹成像模型的需求推导卫星姿态参考轨迹。其次,根据由误差四元数描述的跟踪误差运动模型设计了非奇异快速... 针对地面兴趣点不沿星下点轨迹的动态非沿轨迹成像问题,设计一种结合扩展状态观测器的非奇异快速终端滑模控制器。首先根据非沿轨迹成像模型的需求推导卫星姿态参考轨迹。其次,根据由误差四元数描述的跟踪误差运动模型设计了非奇异快速终端滑模控制律。考虑到干扰抑制,引入了扩展状态观测器来观测系统的总扰动,从而降低滑模控制律中的切换增益,削弱系统抖振。然后再用模糊自适应系统对切换项进行在线逼近,柔化控制信号,进一步减振。最后,对具有干扰和参数不确定的姿态控制系统进行了数值仿真,结果表明该方法收敛速度快,控制精度高。 展开更多

关键词 遥感成像 姿态跟踪 滑模控制 模糊自适应 扩展状态观测器

下载PDF 职称材料

航天器的可重构性与自主重构方法

11

作者 屠园园 王大轶 +2 位作者 张香燕 李嘉兴 黄晓峰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第23期128-141,共14页

面向火箭、导弹、卫星等多类航天器安全可靠自主运行的迫切需求,对航天器的可重构性与自主重构方法展开了深入研究,旨在提升航天器在故障下的系统重构能力。首先,考虑气动力矩、地磁力矩、重力梯度力矩、过程噪声等各类实际干扰因素影响... 面向火箭、导弹、卫星等多类航天器安全可靠自主运行的迫切需求,对航天器的可重构性与自主重构方法展开了深入研究,旨在提升航天器在故障下的系统重构能力。首先,考虑气动力矩、地磁力矩、重力梯度力矩、过程噪声等各类实际干扰因素影响,提出了一种受扰系统的可重构性评价方法,实现了重构能力的判定和量化。然后,提出了一种主被动结合的自主重构方法框架,平衡了重构方案的实施效果和实现难度;在设计具体的重构算法时,提出了一种正常模式与故障模式一体化设计方法,权衡了系统的标称性能和重构能力,降低了重构方案的过保守性。最后,通过一个仿真实例验证了所提出的方法的有效性。 展开更多

关键词 航天器 可重构性 自主重构 主/被动结合 正常模式与故障模式一体化设计

原文传递

基于降维观测器的最优故障诊断算法研究 被引量：3

12

作者 屠园园 王大轶 李文博 《中国空间科学技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期40-45,共6页

为降低诊断算法的计算量,优化算法参数,设计了一种基于降维观测器的最优故障诊断算法。首先,利用正交原理,将故障状态与系统状态进行解耦,从而构造了用于故障估计且无需进行矩阵分块运算的降维观测器。其次,基于对偶原理,将诊断算法的... 为降低诊断算法的计算量,优化算法参数,设计了一种基于降维观测器的最优故障诊断算法。首先,利用正交原理,将故障状态与系统状态进行解耦,从而构造了用于故障估计且无需进行矩阵分块运算的降维观测器。其次,基于对偶原理,将诊断算法的增益优化问题转化为诊断误差方程对偶系统的最优控制律设计问题,从而实现了对故障的最小方差估计。然后,利用诊断结果设计了基于故障补偿思想的容错控制律,以此实现了系统与故障的隔离。最后,通过数值仿真验证了所提方法的有效性。结果表明,对于二阶系统,该诊断算法可在7s内快速收敛到故障真实值。 展开更多

关键词 故障诊断 降维观测器 最优增益 对偶原理 故障补偿

下载PDF 职称材料