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基于神经网络干扰观测器的动态逆飞行控制 被引量:19
1
作者 陈谋 邹庆元 +1 位作者 姜长生 吴庆宪 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期283-287,共5页
对新一代歼击机提出了基于神经网络干扰观测器的动态逆飞行控制器设计方案.首先采用RBF神经网络设计干扰观测器,使其输出能够逼近动态逆误差;然后基于干扰观测器的输出设计动态逆飞行控制系统,该系统能克服动态逆误差对飞行控制带来的... 对新一代歼击机提出了基于神经网络干扰观测器的动态逆飞行控制器设计方案.首先采用RBF神经网络设计干扰观测器,使其输出能够逼近动态逆误差;然后基于干扰观测器的输出设计动态逆飞行控制系统,该系统能克服动态逆误差对飞行控制带来的不利影响;最后将所设计的飞行控制系统用于新一代歼击机的机动飞行仿真,仿真结果表明该飞行控制系统是有效的. 展开更多
关键词 非线性系统控制 飞行控制 干扰观测器 动态逆控制
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超机动飞机的非线性飞行控制研究 被引量:14
2
作者 范子强 方振平 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第4期404-407,共4页
介绍了应用非线性动态逆理论进行战斗机过失速机动条件下飞行控制律设计的具体过程 ,首先根据奇异摄动理论将受控状态变量分为快变量和慢变量两个层次 ,快变量为三个角速率 ,慢变量为迎角、侧滑角和速度滚转角 ,然后根据非线性动态逆理... 介绍了应用非线性动态逆理论进行战斗机过失速机动条件下飞行控制律设计的具体过程 ,首先根据奇异摄动理论将受控状态变量分为快变量和慢变量两个层次 ,快变量为三个角速率 ,慢变量为迎角、侧滑角和速度滚转角 ,然后根据非线性动态逆理论分别对内环和外环进行设计 ,其中外环控制器的输出作为内环控制器的输入指令 .最后对所设计的飞行控制律利用过失速机动仿真来加以验证 。 展开更多
关键词 战斗机 飞行控制系统 仿真 过失速机动
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基于非线性动态逆的无人机自动着陆控制系统 被引量:16
3
作者 韩英华 范彦铭 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第B05期66-72,共7页
采用非线性动态逆(NDI)控制方法来解决无人机(UAV)自动着陆阶段的非线性控制问题。建立了无人机非线性数学模型,应用奇异摄动理论对飞机动态进行时标划分,研究快、慢状态子系统的控制器及机动产生器的设计,在无风情况下以及受到给定值... 采用非线性动态逆(NDI)控制方法来解决无人机(UAV)自动着陆阶段的非线性控制问题。建立了无人机非线性数学模型,应用奇异摄动理论对飞机动态进行时标划分,研究快、慢状态子系统的控制器及机动产生器的设计,在无风情况下以及受到给定值风扰动情况下完成了系统自动着陆仿真验证。系统仿真结果表明该控制系统能够满足系统控制精度要求。 展开更多
关键词 无人机 自动着陆 非线性动态逆 奇异摄动 机动产生器
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基于非线性动态逆滑模的纵向着舰系统设计 被引量:17
4
作者 朱齐丹 孟雪 张智 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2014年第10期2037-2042,共6页
通常发生的舰载机进舰着舰事故中,大多数是由于舰载机纵向航迹控制不好导致的。因此,针对着舰过程中的舰载机非线性运动模型,考虑舰尾流扰动的影响,提出了一种基于非线性动态逆的滑模控制方法,应用在纵向着舰系统的3个控制回路的设计中... 通常发生的舰载机进舰着舰事故中,大多数是由于舰载机纵向航迹控制不好导致的。因此,针对着舰过程中的舰载机非线性运动模型,考虑舰尾流扰动的影响,提出了一种基于非线性动态逆的滑模控制方法,应用在纵向着舰系统的3个控制回路的设计中,来解决精确控制飞行轨迹的问题,并进行了航迹纠偏测试。最后,仿真结果表明,所设计的纵向着舰系统具有较强的鲁棒性和快速跟踪性,提高了舰载机着舰航迹精度,减少了下滑轨迹误差,满足了美国海军安全着舰指标要求。 展开更多
关键词 航迹跟踪 舰尾流 非线性动态逆 滑模控制
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推力矢量控制与飞机过失速机动仿真研究 被引量:11
5
作者 高彦玺 王衍洋 金长江 《飞行力学》 CSCD 北大核心 1997年第1期23-29,共7页
非线性动态逆为非线性系统控制律的设计提供了一种重要手段。针对过失速机动飞机探讨了非线性动态逆方法在飞行控制系统设计中的应用。根据非线性动态逆的特点将飞机的动态特性分为快慢不同的状态变量。对快变量应用非线性动态逆进行控... 非线性动态逆为非线性系统控制律的设计提供了一种重要手段。针对过失速机动飞机探讨了非线性动态逆方法在飞行控制系统设计中的应用。根据非线性动态逆的特点将飞机的动态特性分为快慢不同的状态变量。对快变量应用非线性动态逆进行控制律设计是将飞机气动控制面和推力矢量控制作为输入;慢状态变量控制律的设计是利用快状态变量作为输入。并采用伪逆的优化计算方法对各控制面的操纵权限分配进行了探讨。“Cobra”和“Herbst”两个过失速机动的实现证明该设计方法和仿真方法是成功的。 展开更多
关键词 推力矢量控制 过失速机动 飞机 飞行控制
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非线性系统理论在导弹控制中的应用研究进展与展望 被引量:11
6
作者 宋闯 魏毅寅 《战术导弹技术》 2003年第6期48-53,共6页
总结了目前在导弹控制系统设计中已经开展的有关非线性系统理论研究 .阐述了这些非线性方法的基本思想 ,介绍了它们目前的研究、应用情况 .提出了在现阶段这些方法所存在的不足 。
关键词 非线性控制 飞航导弹 反馈线性化 微分几何 动态逆系统
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推力矢量飞机纵向鲁棒动态逆控制 被引量:12
7
作者 刘凯 朱纪洪 余波 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期1113-1116,共4页
针对推力矢量飞机大迎角飞行纵向控制,提出一种鲁棒动态逆方法.对时标分离非线性动态逆的内外回路控制结构进行修改,通过坐标变换得到一个弱非线性系统;然后对该系统模型的已知部分和不确定部分同时进行小扰动线性化,转化得到线性不确... 针对推力矢量飞机大迎角飞行纵向控制,提出一种鲁棒动态逆方法.对时标分离非线性动态逆的内外回路控制结构进行修改,通过坐标变换得到一个弱非线性系统;然后对该系统模型的已知部分和不确定部分同时进行小扰动线性化,转化得到线性不确定系统;在此基础上利用综合方法设计鲁棒控制器.该方法能够为非线性动态逆控制提供鲁棒稳定性和鲁棒性能保证,并可回避时标分离问题.仿真结果验证了所提出方法的有效性. 展开更多
关键词 鲁棒控制 非线性动态逆 大迎角 结构奇异值综合 时标分离
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高超声速飞行器BTT非线性控制器设计与仿真 被引量:11
8
作者 李扬 陈万春 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期249-253,共5页
高超声速飞行器的气动特性比一般的飞行器更为复杂,选用BTT(Bank-to-Turn)技术,即倾斜转弯技术可以满足其对于气动外形的要求,但随之给动力学系统带来了快时变、严重非线性及强烈耦合的特点.针对高超声速飞行器倾斜转弯非线性控制器的... 高超声速飞行器的气动特性比一般的飞行器更为复杂,选用BTT(Bank-to-Turn)技术,即倾斜转弯技术可以满足其对于气动外形的要求,但随之给动力学系统带来了快时变、严重非线性及强烈耦合的特点.针对高超声速飞行器倾斜转弯非线性控制器的这一特点,采用了一种更为有效的非线性系统的控制方法,即非线性动态逆技术.首先建立了高超声速飞行器的非线性数学模型,然后根据奇异摄动理论将动力学系统的受控状态变量分为快变量和慢变量2部分,应用非线性动态逆理论分别对快逆回路和慢逆回路进行设计,其中慢逆回路控制器的输出作为快逆回路控制器的输入指令,最后对于所设计的系统在高超声速下的倾斜转弯运动进行了仿真验证.仿真结果表明该控制系统可以实现倾斜转弯,并可以满足高超声速飞行器稳定飞行的要求. 展开更多
关键词 非线性动态逆 倾斜转弯 飞行控制系统 高超声速
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无人机编队飞行神经网络自适应逆控制器设计 被引量:10
9
作者 王晓燕 王新民 姚从潮 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2013年第6期837-843,共7页
针对无人机编队飞行时存在的气动耦合和外部干扰等影响因素,提出基于"长-僚机"模式的神经网络自适应逆控制器设计方法.详细推导了气动耦合影响,建立了完整的编队飞行非线性数学模型,设计了非线性动态逆控制律,提出了改进的BP... 针对无人机编队飞行时存在的气动耦合和外部干扰等影响因素,提出基于"长-僚机"模式的神经网络自适应逆控制器设计方法.详细推导了气动耦合影响,建立了完整的编队飞行非线性数学模型,设计了非线性动态逆控制律,提出了改进的BP神经网络算法,自适应地逼近和在线补偿动态逆误差,改善了控制效果,并针对队形变换提出了简单有效的设计思想.仿真表明,该控制器能有效实现编队队形的保持或变换,控制系统结构具有良好的扩充性. 展开更多
关键词 无人机 编队飞行 非线性动态逆 神经网络 队形变换
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基于反步法和非线性动态逆的无人机三维航路跟踪制导控制 被引量:11
10
作者 刘重 高晓光 +1 位作者 符小卫 郤文清 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第12期2030-2040,共11页
为实现无人机在大范围内稳定、精确地跟踪三维参考航路,基于制导与控制回路独立设计的思路,提出了一种无人机三维航路跟踪制导控制方法。在制导外环,引入沿参考航路飞行的虚拟无人机作为向导并利用反步法设计三维航路跟踪的非线性制导律... 为实现无人机在大范围内稳定、精确地跟踪三维参考航路,基于制导与控制回路独立设计的思路,提出了一种无人机三维航路跟踪制导控制方法。在制导外环,引入沿参考航路飞行的虚拟无人机作为向导并利用反步法设计三维航路跟踪的非线性制导律;在控制内环,以非线性动态逆理论和奇异摄动理论为基础,设计由机动指令生成器、角度转换器、慢回路姿态控制器和快回路角速度控制器所组成的飞行控制模块,对制导外环给出的制导指令进行快速精确地跟踪。基于Lyapunov稳定性理论证明了无人机航路跟踪制导控制方法的稳定性。通过对比分析无人机6自由度模型下的三维航路跟踪仿真,说明所提出的制导控制方法能够使得无人机精确地跟踪参考航路,从而验证了该方法的有效性、合理性。 展开更多
关键词 飞行器控制、导航技术 无人机 航路跟踪 反步法 非线性动态逆 制导控制
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推力矢量飞机操纵指令的协调分配 被引量:8
11
作者 张曙光 高浩 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第3期361-365,共5页
研究了飞机带推力矢量系统、出现冗余操纵面时,合理分配操纵指令的问题。基于非线性动态迈控制提出了饱和策略和最小操纵策略,并得出了相应的指令解。闭环仿真结果证实了其可行性。如果能够放宽尾喷管的实际限制、允许持续使用推力矢... 研究了飞机带推力矢量系统、出现冗余操纵面时,合理分配操纵指令的问题。基于非线性动态迈控制提出了饱和策略和最小操纵策略,并得出了相应的指令解。闭环仿真结果证实了其可行性。如果能够放宽尾喷管的实际限制、允许持续使用推力矢量,那么最小操纵策略将具有更好的控制效果。 展开更多
关键词 推力矢量 冗余操纵面 飞机 操纵指令
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战斗机动态逆控制律对比研究 被引量:9
12
作者 龙晋伟 潘文俊 王立新 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2013年第4期297-300,共4页
分别采用常规动态逆和模型参考动态逆设计了战斗机飞行控制律,并通过开环时域仿真以及基于任务的闭环飞行品质评估方法,对比分析了两类控制律的特点及差异。研究表明,模型参考动态逆对高频小幅指令跟踪效果较好,在需要驾驶员频繁补偿的... 分别采用常规动态逆和模型参考动态逆设计了战斗机飞行控制律,并通过开环时域仿真以及基于任务的闭环飞行品质评估方法,对比分析了两类控制律的特点及差异。研究表明,模型参考动态逆对高频小幅指令跟踪效果较好,在需要驾驶员频繁补偿的飞行任务中表现出的飞行品质更佳。研究结果对战斗机飞行控制律的选择与设计、控制律与飞行任务种类的匹配有一定的参考意义。 展开更多
关键词 动态逆 模型参考 飞行任务 飞行品质
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推力矢量飞机控制律设计及过失速机动仿真研究 被引量:8
13
作者 张力 王立新 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2008年第4期1-3,7,共4页
利用四元数法建立了带推力矢量的战斗机全量运动方程,依据逆系统理论对推力矢量飞机进行了适用于过失速机动和超敏捷性研究的控制系统设计。根据非线性动态逆的特点将飞机的动态特性分成快慢不同的两组状态变量分别进行设计,并采用伪逆... 利用四元数法建立了带推力矢量的战斗机全量运动方程,依据逆系统理论对推力矢量飞机进行了适用于过失速机动和超敏捷性研究的控制系统设计。根据非线性动态逆的特点将飞机的动态特性分成快慢不同的两组状态变量分别进行设计,并采用伪逆法解决了舵面分配问题。利用该控制系统对"眼镜蛇"飞机机动进行了仿真计算,结果表明该设计方法是可行的。 展开更多
关键词 过失速机动 推力矢量 非线性动态逆 四元数
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非线性动态逆系统在飞行控制系统应用中的几个问题研究 被引量:4
14
作者 徐军 张明廉 屠巴宁 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期238-242,共5页
对非线性动态逆方法在飞行控制系统应用中的理论问题进行了研究,采用Singh算法证明了当前两种主要设计算法的等价性;并用逆系统的方法重新给出了非线性动态逆的解耦结构,这种结构的优点有利于工程上的应用和理解;在Singh... 对非线性动态逆方法在飞行控制系统应用中的理论问题进行了研究,采用Singh算法证明了当前两种主要设计算法的等价性;并用逆系统的方法重新给出了非线性动态逆的解耦结构,这种结构的优点有利于工程上的应用和理解;在Singh算法意义下,得到了飞行控制系统设计中常用的一阶形式逆系统的定义和有关性质。 展开更多
关键词 非线性动态逆 逆系统 解耦 飞行控制系统
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航天器姿态的非线性鲁棒分散控制器设计 被引量:6
15
作者 陈金莉 李东海 孙先仿 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第1期6-11,共6页
研究了具有外部干扰力矩及参数不确定性的航天器姿态控制问题。针对这类多输入-多输出的不确定非线性系统,基于一种非线性鲁棒分散控制理论,设计了结构简单而易于实现的控制器。该控制器中包含的积分环节可以补偿系统的各种未知因素,同... 研究了具有外部干扰力矩及参数不确定性的航天器姿态控制问题。针对这类多输入-多输出的不确定非线性系统,基于一种非线性鲁棒分散控制理论,设计了结构简单而易于实现的控制器。该控制器中包含的积分环节可以补偿系统的各种未知因素,同时确保恒值调节系统不存在稳态误差。仿真结果表明:所设计的鲁棒分散控制器与非线性动态逆控制器相比,具有更优越的抗干扰能力和对模型不确定的适应能力。即使系统存在外部干扰及模型不确定性,仍可在闭环系统中实现精确的姿态控制。该控制器有效地提高了航天器姿态控制的鲁棒性和适应性。 展开更多
关键词 非线性鲁棒分散控制器 非线性动态逆方法 航天器 鲁棒性
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无人机综合飞行/推力矢量控制 被引量:8
16
作者 王文娟 马洪忠 刘长林 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第B05期150-156,共7页
以某无人机为背景,主要研究大机动时带推力矢量的综合飞行/推进控制系统的设计方法。应用非线性动态逆方法,根据无人机本身具有明显不同时间尺度差异的动力学特性,结合奇异摄动理论将控制变量按照响应快慢分为4个回路进行了控制器的设... 以某无人机为背景,主要研究大机动时带推力矢量的综合飞行/推进控制系统的设计方法。应用非线性动态逆方法,根据无人机本身具有明显不同时间尺度差异的动力学特性,结合奇异摄动理论将控制变量按照响应快慢分为4个回路进行了控制器的设计与仿真;设计推力矢量控制和气动控制相结合的控制器,实现飞行和推力矢量的控制综合;将无人机的任务转化为对飞行控制的限制条件,对所设计的控制系统进行了数字仿真,结果表明所设计的控制器能够满足飞机做大机动时的控制要求。 展开更多
关键词 无人机 非线性动态逆 推力矢量 飞行/推进综合控制
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无人机非线性动态逆控制器的设计研究 被引量:7
17
作者 李怡勇 沈怀荣 《航天控制》 CSCD 北大核心 2007年第5期54-57,共4页
针对现代无人机上采用非线性飞行控制的趋势,概述了动态逆方法的发展、特点及应用。结合无人机飞行控制特点,基于奇异摄动原理,将无人机非线性运动方程分解为快慢不同的3个模态,采用动态逆方法设计了无人机非线性状态逆控制器,仿真结果... 针对现代无人机上采用非线性飞行控制的趋势,概述了动态逆方法的发展、特点及应用。结合无人机飞行控制特点,基于奇异摄动原理,将无人机非线性运动方程分解为快慢不同的3个模态,采用动态逆方法设计了无人机非线性状态逆控制器,仿真结果表明,动态逆控制器能够较好地实现对无人机的跟踪控制。 展开更多
关键词 无人机 非线性 飞行控制器 动态逆
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基于非线性动态逆的飞机控制规律仿真 被引量:5
18
作者 贾忠湖 齐红德 侯志强 《海军航空工程学院学报》 2007年第1期125-128,共4页
介绍了采用非线性动态逆方法对常规飞机的各回路进行的控制规律解算,并以某型飞机为模型进行仿真,结果表明,该控制规律解算能提供精确的纵向和横向控制,具有良好的指令跟踪性能.
关键词 非线性动态逆 控制律 飞行仿真
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自适应模糊—滑模控制在重构飞行控制中的应用 被引量:4
19
作者 胡孟权 王建培 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期538-541,共4页
论述了综合运用非线性动态逆、自适应模糊系统和滑模控制的优点进行飞行控制律设计的方法。运用非线性动态逆理论对非线性系统进行近似线性化 ,用模糊自适应系统来抵消近似非线性逆带来的误差 ,最终的残差由滑模控制项补偿。根据李亚普... 论述了综合运用非线性动态逆、自适应模糊系统和滑模控制的优点进行飞行控制律设计的方法。运用非线性动态逆理论对非线性系统进行近似线性化 ,用模糊自适应系统来抵消近似非线性逆带来的误差 ,最终的残差由滑模控制项补偿。根据李亚普诺夫稳定性理论推导了自适应系统权值的调整规律 ,从而保证了闭环系统的稳定性。将此方法应用于带推力矢量飞机重构飞行控制 ,对两类故障的仿真结果表明 :即使系统未检测到故障 ,在较大的舵面损伤情况下 。 展开更多
关键词 滑模控制 飞行控制 推力矢量 自适应模糊控制
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非线性动态逆在大攻角导弹控制系统设计中的应用 被引量:4
20
作者 雷延花 陈士橹 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第S1期109-112,共4页
导弹在大攻角飞行时,非线性及耦合严重,本文对推力矢量控制的空空导弹的控制系统进行了研究。根据导弹状态变化快慢不同,在奇异摄动理论的基础上,采用非线性动态逆设计了导弹的控制系统,并对导弹大攻角有侧滑飞行进行了仿真,结果表明文... 导弹在大攻角飞行时,非线性及耦合严重,本文对推力矢量控制的空空导弹的控制系统进行了研究。根据导弹状态变化快慢不同,在奇异摄动理论的基础上,采用非线性动态逆设计了导弹的控制系统,并对导弹大攻角有侧滑飞行进行了仿真,结果表明文中设计的控制系统可以很好地控制导弹作机动飞行。 展开更多
关键词 大攻角 非线性动态逆 解耦 控制系统
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