飞行器控制律设计方法发展综述 被引量：29

1

作者 王美仙 李明 张子军 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2007年第2期1-4,共4页

综述了飞行器控制律设计方法的研究和应用状况。首先简述了现代控制理论的发展状况,然后给出最优控制法、特征结构配置法等线性设计方法和非线性反馈线性化、非线性H∞优化与μ综合鲁棒控制、滑模变结构控制、反步控制、神经网络控制、... 综述了飞行器控制律设计方法的研究和应用状况。首先简述了现代控制理论的发展状况,然后给出最优控制法、特征结构配置法等线性设计方法和非线性反馈线性化、非线性H∞优化与μ综合鲁棒控制、滑模变结构控制、反步控制、神经网络控制、自适应控制等非线性设计方法的特点及其在飞行器控制律设计上的限制,最后分析总结了存在的问题及未来的发展方向。 展开更多

关键词 飞行器 控制律设计 线性控制 非线性控制

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单目视觉伺服研究综述 被引量：34

2

作者 徐德 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期1729-1746,共18页

视觉伺服是机器人视觉领域的研究热点之一,具有十分广泛的应用前景.本文针对单目视觉系统,从视觉伺服的运动映射关系、误差表征、控制律设计、关键影响因素等多个层面,对视觉伺服的研究现状进行了论述,并分析了不同视觉伺服方法的特点,... 视觉伺服是机器人视觉领域的研究热点之一,具有十分广泛的应用前景.本文针对单目视觉系统,从视觉伺服的运动映射关系、误差表征、控制律设计、关键影响因素等多个层面,对视觉伺服的研究现状进行了论述,并分析了不同视觉伺服方法的特点,给出了视觉伺服在不同领域的典型应用.最后,指出了视觉伺服未来的主要发展方向. 展开更多

关键词 交互矩阵 单应性矩阵 极线几何 特征选择 控制律设计 单目视觉 视觉伺服

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四旋翼飞行器的建模及基于反步法的控制 被引量：21

3

作者 赵元伟 卢京朝 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第34期10425-10430,共6页

研究了基于反步法的四旋翼飞行器控制系统设计问题。建立四旋翼飞行器简化六自由度模型的基础上,采用多回路结构实现飞行器的控制目的。利用反步法设计姿态稳定回路,实现对给定姿态、航向和高度的渐近跟踪。位置回路采用带饱和的PD控制... 研究了基于反步法的四旋翼飞行器控制系统设计问题。建立四旋翼飞行器简化六自由度模型的基础上,采用多回路结构实现飞行器的控制目的。利用反步法设计姿态稳定回路,实现对给定姿态、航向和高度的渐近跟踪。位置回路采用带饱和的PD控制器,为姿态回路提供参考信息,实现对位置的稳定控制。仿真结果表明,飞行器位置稳定和航迹跟踪的效果满意,验证了本文控制律设计方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 四旋翼飞行器 建模 反步法 控制律设计 仿真

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DC-DC变换器双线性系统建模及基于李亚普诺夫直接法的控制方法 被引量：14

4

作者 张涌萍 张波 丘东元 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期7-11,共5页

首先建立了DC-DC变换器双线性系统数学模型,结合控制目的进行适当变形,得到DC-DC变换器的闭环非线性控制系统模型。基于Lyapunov直接法,总结出构造Lyapunov函数和求取控制律的一般步骤,适用于所有数学模型可以表示成双线性系统的DC-DC... 首先建立了DC-DC变换器双线性系统数学模型,结合控制目的进行适当变形,得到DC-DC变换器的闭环非线性控制系统模型。基于Lyapunov直接法,总结出构造Lyapunov函数和求取控制律的一般步骤,适用于所有数学模型可以表示成双线性系统的DC-DC变换器。以Sepic变换器为例,成功构造出Lyapunov函数,并且推导得到一种使Sepic变换器控制系统渐近稳定的控制律,仿真结果证实了该文提出的新型控制律的有效性。 展开更多

关键词 DC-DC变换器 李亚普诺夫直接法 稳定性 控制律设计

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飞行控制系统设计方法现状与发展 被引量：11

5

作者 吴文海 高丽 周胜明 《海军航空工程学院学报》 2010年第4期421-426,共6页

飞行控制系统设计是飞机设计的一项重要内容,它的先进性很大程度上决定了飞机的先进性。首先,概述了飞行控制系统及控制律的设计过程;然后,对国外先进飞机控制律设计现状进行评述。飞行控制律的设计存在两类主要的方法：经典设计方法和... 飞行控制系统设计是飞机设计的一项重要内容,它的先进性很大程度上决定了飞机的先进性。首先,概述了飞行控制系统及控制律的设计过程;然后,对国外先进飞机控制律设计现状进行评述。飞行控制律的设计存在两类主要的方法：经典设计方法和多种先进控制方法。着重论述了目前国内外在飞行控制系统设计中重点研究和发展的几种方法,包括最优控制、动态逆控制、鲁棒控制和智能控制等的基本原理、应用现状和工程实现问题,并指出多种方法综合控制是控制律设计的发展方向。 展开更多

关键词 控制律设计 非线性控制 综合控制

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变循环发动机模态转换建模及控制规律设计方法研究 被引量：9

6

作者 郝旺 王占学 +2 位作者 张晓博 周莉 王靖凯 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期72-81,共10页

为了实现变循环发动机快速可靠的模态转换,发展了变循环发动机模态转换过渡态模型及控制规律设计方法。在变循环发动机动态数值仿真程序的基础上,针对模态选择阀与涵道引射器这两个模态转换过程中的关键变几何部件,建立了高精度的气流... 为了实现变循环发动机快速可靠的模态转换,发展了变循环发动机模态转换过渡态模型及控制规律设计方法。在变循环发动机动态数值仿真程序的基础上,针对模态选择阀与涵道引射器这两个模态转换过程中的关键变几何部件,建立了高精度的气流突扩局部损失模型。首次提出了可考虑模态选择阀堵塞对发动机性能影响的模态选择阀堵塞模型,消除了由于模型不精确造成的模态转换参数波动。在建立的变循环发动机数学模型的基础上,提出了基于直接推力控制技术的模态转换控制规律设计方法,考虑了变循环发动机的8个可调参数,采用差分进化算法对模态转换过程进行了优化。结果表明,本文提出的模态转换控制规律设计方法可以实现变循环发动机快速平稳的模态转换,双外涵转单外涵的参数变化规律与单外涵转双外涵的参数变化规律基本类似,推力在0.6s就稳定在目标推力值,其余参数大多在1.4s之后才趋于稳定。本文提出的变循环发动机模态转换控制规律设计方法还可应用于常规航空发动机的加/减速过渡态控制规律设计中。 展开更多

关键词 变循环发动机 模态转换 数学模型 差分进化算法 控制规律设计

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无人机自动起飞系统建模和控制律设计研究 被引量：6

7

作者 宁东方 章卫国 田娜 《计算机测量与控制》 CSCD 2008年第1期66-67,70,共3页

针对无人机在起飞滑跑过程中,受到地面支反力和摩擦力的影响,其运动特性与空中飞行不同的情况,通过详细分析无人机在起飞滑跑过程中的受力情况,建立了无人机的地面滑跑纵向模型,并设计自动起飞纵向控制律,实现无人机地面滑跑、起飞控制... 针对无人机在起飞滑跑过程中,受到地面支反力和摩擦力的影响,其运动特性与空中飞行不同的情况,通过详细分析无人机在起飞滑跑过程中的受力情况,建立了无人机的地面滑跑纵向模型,并设计自动起飞纵向控制律,实现无人机地面滑跑、起飞控制;并在Matlab/Simulink平台上进行仿真,仿真结果表明所建立的模型可用,控制律效果良好,满足设计要求。 展开更多

关键词 无人机 自动起飞 滑跑 控制律设计

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航空发动机双余度控制规律设计方法 被引量：8

8

作者 姜彩虹 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2364-2370,共7页

提出了航空发动机双余度控制规律设计概念和一种利用双余度控制规律作为控制传感器信号故障处理策略的方法;建立了备份控制规律设计方法和设计原则,应用于某高性能涡扇发动机双余度控制规律设计研究之中.研究结果表明:双余度控制规律可... 提出了航空发动机双余度控制规律设计概念和一种利用双余度控制规律作为控制传感器信号故障处理策略的方法;建立了备份控制规律设计方法和设计原则,应用于某高性能涡扇发动机双余度控制规律设计研究之中.研究结果表明:双余度控制规律可以实现无扰动转换,重构控制回路,提高发动机的任务可靠性.该方法可以应用于配装数字式电子控制系统的各类发动机. 展开更多

关键词 航空发动机 控制规律设计 双余度 故障处理策略 健康管理 数字式控制

原文传递

倾转四旋翼机过渡状态飞行控制律设计

9

作者 贺永涛 张夏阳 +1 位作者 苏金周 方昕卓异 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2024年第3期6-11,18,共7页

针对倾转四旋翼机过渡状态飞行控制律进行了设计研究。首先,结合滑模理论与干扰观测器设计了倾转四旋翼机倾转过渡走廊动态飞行完整控制律,并利用滑模控制方法的鲁棒性完成了全机气动干扰估计,在时域仿真环境中模拟精确气动干扰效应。然... 针对倾转四旋翼机过渡状态飞行控制律进行了设计研究。首先,结合滑模理论与干扰观测器设计了倾转四旋翼机倾转过渡走廊动态飞行完整控制律,并利用滑模控制方法的鲁棒性完成了全机气动干扰估计,在时域仿真环境中模拟精确气动干扰效应。然后,以倾转角作为旋翼控制器和固定翼控制器的权重因子进行操纵分配,完成了线性及正弦倾转角曲线变化下过渡模式的定高飞行控制,并将两种曲线下飞行器过渡模式状态量进行比对。最后,开展了仿真验证。结果表明,所设计的控制器动态性能良好,响应速度快,鲁棒性强,能保证倾转四旋翼机在过渡状态下保持良好的高度稳定性。 展开更多

关键词 倾转四旋翼机 过渡状态 控制律设计 滑模控制方法 干扰观测器

原文传递

中型无人直升机向心回转机动飞行控制律设计

10

作者 孙飞 祖家奎 刘佳晖 《机械与电子》 2024年第3期54-59,共6页

向心回转是直升机的一个标准机动飞行科目,其可以综合检验直升机各通道的控制性能。针对中型无人直升机向心回转机动中姿态控制和速度控制的问题,提出一种增强飞行过程中稳定性和快速性的控制律设计方法。首先,根据ADS-3E-PRF,设计了向... 向心回转是直升机的一个标准机动飞行科目,其可以综合检验直升机各通道的控制性能。针对中型无人直升机向心回转机动中姿态控制和速度控制的问题,提出一种增强飞行过程中稳定性和快速性的控制律设计方法。首先,根据ADS-3E-PRF,设计了向心回转机动的控制指令。随后,在内外环串联的通道控制结构基础上,通过推导得出直升机滑模控制律,从而设计姿态内回路的滑模控制器,对比PID控制器得到了更好的姿态增稳效果和更快的响应速度。最后,通过半物理仿真系统的仿真实验,结合向心回转机动的指标,验证了所设计的方法能有效完成向心回转机动,并达到了满意的标准。 展开更多

关键词 直升机控制 机动飞行 滑模控制 控制律设计

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多平台网络化制导交接技术

11

作者 张堃 华帅 +1 位作者 袁斌林 李阳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2171-2181,共11页

面向多平台网络化协同制导导弹打击目标的实际需求,针对导弹交接过程中的过载异常突变问题,首先基于多平台交接过程分析网络化制导关键误差,明晰导弹过载异常突变机理,建立网络化制导交接基本模型;其次针对信息交接误差,基于虚拟目标信... 面向多平台网络化协同制导导弹打击目标的实际需求,针对导弹交接过程中的过载异常突变问题,首先基于多平台交接过程分析网络化制导关键误差,明晰导弹过载异常突变机理,建立网络化制导交接基本模型;其次针对信息交接误差,基于虚拟目标信息的交接方式,设计基于匀加减速的虚拟目标网络化制导信息交接方法;最后对交接执行过程中的制导律差异问题,基于虚拟目标信息,提出一种多平台协同制导模式下的导弹制导交接控制律。仿真结果表明,新方法可以有效降低协同制导平台捕获目标信息存在误差而造成的异常过载,实现制导率变化下导弹交接过程过载的平稳过渡,有效提升作战效能。 展开更多

关键词 网络化制导 协同制导 制导权交接 控制律设计

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小型飞翼布局无人机控制律设计与试飞验证 被引量：5

12

作者 马雯 张宁 +2 位作者 马蓉 陈小龙 张奕煊 《兵工自动化》 2015年第12期42-48,共7页

针对无尾飞翼布局的无人机由于取消了水平尾翼和垂直尾翼,导致纵向、横航向的稳定下降,特别是横航向变为静不安定的问题,设计一种小型飞翼布局无人机全流程飞行控制律。以某型飞翼布局飞机的缩比飞机为控制对象,分析该飞机纵向与横航向... 针对无尾飞翼布局的无人机由于取消了水平尾翼和垂直尾翼,导致纵向、横航向的稳定下降,特别是横航向变为静不安定的问题,设计一种小型飞翼布局无人机全流程飞行控制律。以某型飞翼布局飞机的缩比飞机为控制对象,分析该飞机纵向与横航向的气动特性,采用特征结构配置方式,分别对纵向与横航向进行增稳设计。仿真与实际试飞结果表明:该控制律能够很好地跟踪期望的轨迹,并能有效地抑制侧风扰动,具有良好的工程应用价值。 展开更多

关键词 飞翼布局 特征结构配置 控制律设计

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飞行模拟器自动着陆系统的建模与仿真 被引量：5

13

作者 栾志博 郑淑涛 李洪人 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2011年第5期47-51,共5页

对飞行模拟器自动着陆系统进行了研究。现有的研究多集中在进近阶段,而对接地、拉平以及复飞阶段的研究不够,或并没有统一在相同的控制结构中,使得自动着陆系统的功能和性能无法满足高等级飞行模拟器的指标要求。为了完善自动着陆控制过... 对飞行模拟器自动着陆系统进行了研究。现有的研究多集中在进近阶段,而对接地、拉平以及复飞阶段的研究不够,或并没有统一在相同的控制结构中,使得自动着陆系统的功能和性能无法满足高等级飞行模拟器的指标要求。为了完善自动着陆控制过程,提出了一个完整的自动着陆系统控制律算法,基于典型飞行控制系统体系结构,分别建立了制导回路和姿态回路的控制模型,并进行仿真。算法结果能够满足自动着陆过程中所有飞行阶段对控制算法的功能要求和性能要求,仿真结果表明了控制算法的有效性。 展开更多

关键词 飞行模拟器 自动着陆 控制律设计 典型控制结构

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基于迎角和法向过载反馈的纵向控制律设计

14

作者 冷国旗 裴登洪 +1 位作者 相梅 邹俊俊 《教练机》 2023年第2期65-68,共4页

提出了一种基于迎角和法向过载反馈的纵向控制律设计方法,运用该方法以某型飞机为平台进行了控制律设计,并进行了飞行品质计算分析,计算结果满足相关要求。

关键词 迎角反馈 法向过载反馈 控制律设计 飞行品质

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无人机零长发射动态特性分析及控制律设计

15

作者 赵志俊 郑浩 孟祥喆 《飞机设计》 2023年第1期18-22,共5页

针对如何提高无人机零长发射安全性的问题,以某型无人机为研究对象,对火箭助推起飞阶段受力情况进行分析,并考虑火箭脱落前后质量和重心变化影响,建立其动力学模型。仿真研究了发射角、火箭冲程、火箭安装角和火箭推力线偏差等发射参数... 针对如何提高无人机零长发射安全性的问题,以某型无人机为研究对象,对火箭助推起飞阶段受力情况进行分析,并考虑火箭脱落前后质量和重心变化影响,建立其动力学模型。仿真研究了发射角、火箭冲程、火箭安装角和火箭推力线偏差等发射参数对发射动态过程的参数影响敏感性。设计了基于姿态控制增稳的起飞控制律和控制策略。仿真结果表明:选择合适的发射参数并严格控制火箭安装偏差范围,在此基础上,尽早启动舵面参与姿态控制可明显改善发射姿态,提高非标状态下零长发射安全性。研究结论可为无人机零长发射起飞提供技术支持和依据。 展开更多

关键词 无人机 零长发射 助推火箭 发射仿真 控制律设计

原文传递

基于MATLAB和FLIGHTGEAR的可视化飞行仿真 被引量：4

16

作者 杜永良 《航空科学技术》 2015年第5期89-94,共6页

利用美国空军气动估算软件DATCOM中得到的气动数据,进行了控制律的设计,并通过MATLAB结合飞行模拟软件FLIGHTGEAR进行了动态仿真。仿真试验全程数据以直观的实时三维视觉仿真方式显示,有利于发现飞行控制系统设计缺陷。利用现有开放软... 利用美国空军气动估算软件DATCOM中得到的气动数据,进行了控制律的设计,并通过MATLAB结合飞行模拟软件FLIGHTGEAR进行了动态仿真。仿真试验全程数据以直观的实时三维视觉仿真方式显示,有利于发现飞行控制系统设计缺陷。利用现有开放软件的仿真可以简化设计、缩短开发周期,同时还大大降低了成本,非常适合飞机早期设计验证,以减少后期设计迭代。 展开更多

关键词 飞行仿真 可视化 控制律设计

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考虑驾驶仪动态特性的多飞行器编队构型控制方法

17

作者 李威 邓钧之 +2 位作者 周建平 温求遒 夏群利 《战术导弹技术》 北大核心 2023年第2期46-56,65,共12页

针对多枚飞行器的空间编队构型控制问题,综合考虑外部扰动和飞行器驾驶仪一阶动态特性,基于虚拟结构法设计了有限时间收敛的控制律。基于微分几何理论,对飞行器的非线性运动方程进行了精确的线性化处理,得到了解耦的双积分系统;建立了... 针对多枚飞行器的空间编队构型控制问题,综合考虑外部扰动和飞行器驾驶仪一阶动态特性,基于虚拟结构法设计了有限时间收敛的控制律。基于微分几何理论,对飞行器的非线性运动方程进行了精确的线性化处理,得到了解耦的双积分系统;建立了飞行器的跟踪误差矢量模型,采用滑模扰动观测器估计系统扰动,设计了一种新颖的二阶滑模控制律,可保证编队系统渐近收敛并在期望时刻形成最终构型;结合飞行场景,为满足对远距离目标的定位需求,给出了所需满足的空间构型约束条件,并得到了各飞行器在弹目视线坐标系下的期望终端位置矢量。仿真结果表明,所提控制方法可有效消除系统干扰和驾驶仪动态特性的影响,实现视线系下系统构型的高精度控制,蒙特卡洛仿真则进一步验证了控制方法的鲁棒性。 展开更多

关键词 多飞行器 驾驶仪动态特性 空间编队构型 滑模 控制律设计 有限时间收敛

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无人机零长发射影响因素分析及控制律设计

18

作者 郑浩 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2023年第3期75-81,共7页

针对无人机零长发射的安全性问题,首先,根据单发夹角式火箭助推方式和某无人机特点,建立了其零长发射起飞的非线性六自由度运动模型;然后,仿真研究了发射角、火箭安装角、重心和火箭推力线偏差、火箭作用时间,以及常值风干扰等因素对起... 针对无人机零长发射的安全性问题,首先,根据单发夹角式火箭助推方式和某无人机特点,建立了其零长发射起飞的非线性六自由度运动模型;然后,仿真研究了发射角、火箭安装角、重心和火箭推力线偏差、火箭作用时间,以及常值风干扰等因素对起飞安全性的影响;最后,设计了基于姿态角反馈的起飞控制律和控制策略。仿真与试飞结果表明:影响零长发射起飞安全的主要因素是火箭推力线偏差和侧风干扰;通过选择合适的发射参数并严格控制其误差范围,尽早启控舵面参与姿态控制增稳补偿力矩扰动,可提高无人机零长发射起飞安全性。 展开更多

关键词 无人机 火箭助推 零长发射 控制律设计

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飞机大迎角飞行问题研究综述 被引量：3

19

作者 张子军 赵彤 +1 位作者 孙烨 李宏信 《航空工程进展》 CSCD 2022年第3期74-85,共12页

近距格斗在未来的空战格斗中仍不可避免,大迎角下精准且快速的机头指向能力是空优战斗机必须具备的基本特征,对提升飞机本身的生存能力和夺取制空权具有重要意义。本文根据国内外战斗机的大迎角飞行特点,对大迎角气动特性、风洞试验方... 近距格斗在未来的空战格斗中仍不可避免,大迎角下精准且快速的机头指向能力是空优战斗机必须具备的基本特征,对提升飞机本身的生存能力和夺取制空权具有重要意义。本文根据国内外战斗机的大迎角飞行特点,对大迎角气动特性、风洞试验方法、气动力建模方法、非线性飞行动力学特性分析方法、大迎角控制律设计、飞行试验等方法进行了综合论述,对未来大迎角飞行问题的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 气动力建模 大迎角动力学分析 控制律设计 失速 尾旋

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基于LQR的无人倾转旋翼机全模式控制律设计

20

作者 徐志鹏 李志宇 肖莉萍 《兵工自动化》 2023年第3期90-96,共7页

针对无人倾转旋翼机的倾转过程阶段存在操纵舵面冗余、垂纵向通道耦合的问题,对倾转过程中的冗余操纵量分配策略和垂纵向通道控制量融合策略进行分析,开展基于线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)的姿态控制器的设计与验... 针对无人倾转旋翼机的倾转过程阶段存在操纵舵面冗余、垂纵向通道耦合的问题,对倾转过程中的冗余操纵量分配策略和垂纵向通道控制量融合策略进行分析,开展基于线性二次型调节器(linear quadratic regulator,LQR)的姿态控制器的设计与验证。以短舱倾角作为权重因子综合2套基于LQR的多环控制器,通过增益调度对其进行优化,克服倾转过程中由模型特性差异引起的控制效果不佳的问题,实现无人倾转旋翼机倾转过程中的姿态平滑控制;最后进行“直升机前飞-倾转过渡-固定翼巡航”的全模式飞行仿真。结果表明:控制系统能够有效解决舵面冗余及通道耦合问题,在倾转过程中体现出较优的系统性能。 展开更多

关键词 倾转旋翼机 LQR 控制律设计 增益调度 过渡过程

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