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基于增强学习的变体飞行器自适应变体策略与飞行控制方法研究 被引量:12
1
作者 闫斌斌 李勇 +1 位作者 戴沛 邢慕增 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期656-663,共8页
变体飞行器能根据飞行环境和飞行任务的需要,相应地改变外形,从而始终保持最优的飞行状态,以满足在大飞行包线下执行多种任务的要求。以具有多种翼型的Firebee无人机作为研究对象,利用DATCOM计算气动数据,并展开气动分析。之后,基于增... 变体飞行器能根据飞行环境和飞行任务的需要,相应地改变外形,从而始终保持最优的飞行状态,以满足在大飞行包线下执行多种任务的要求。以具有多种翼型的Firebee无人机作为研究对象,利用DATCOM计算气动数据,并展开气动分析。之后,基于增强学习理论,提出一种新型的变体飞行器翼型自适应控制方法。该方法可以很好地满足变体飞行器在多任务状态下保持最优性能的需要,并且设计的高度子系统的三回路法向过载控制器和速度子系统的滑模控制器可以确保飞行器在变体过程中保持稳定,并且跟踪误差较小。 展开更多
关键词 变体飞行器 纵向模型 增强学习 飞行控制
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高超声速飞行器Terminal滑模控制系统设计 被引量:7
2
作者 王鹏 刘鲁华 吴杰 《航天控制》 CSCD 北大核心 2012年第5期9-14,20,共7页
针对高超声速飞行器模型的强非线性、快时变、强耦合和强不确定性,提出了基于动态逆和Terminal滑模控制的制导/姿控一体化设计方法。该方法将动态逆控制的非线性解耦能力与Terminal滑模控制的强鲁棒性有机结合,实现了模型的反馈线性化... 针对高超声速飞行器模型的强非线性、快时变、强耦合和强不确定性,提出了基于动态逆和Terminal滑模控制的制导/姿控一体化设计方法。该方法将动态逆控制的非线性解耦能力与Terminal滑模控制的强鲁棒性有机结合,实现了模型的反馈线性化和多通道解耦,保证高超声速飞行器在存在参数不确定性和外界干扰的条件下实现稳定飞行。仿真结果表明该控制方法对高超声速飞行器是可行的。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 纵向模型 动态逆控制 TERMINAL滑模 一体化设计 鲁棒性
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临近空间飞行器滑模控制中的指令参数化方法 被引量:5
3
作者 王鹏 刘鲁华 吴杰 《弹道学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期1-5,共5页
为了研究临近空间飞行器滑模控制方法,建立了临近空间飞行器无动力滑翔阶段的纵向运动模型,并应用动态逆方法证明模型是可逆的,且可实现绕质心运动模型的线性化.以动态逆控制为内环,滑模控制为外环,设计了飞行器纵向控制系统.从提高信... 为了研究临近空间飞行器滑模控制方法,建立了临近空间飞行器无动力滑翔阶段的纵向运动模型,并应用动态逆方法证明模型是可逆的,且可实现绕质心运动模型的线性化.以动态逆控制为内环,滑模控制为外环,设计了飞行器纵向控制系统.从提高信息利用率和增加控制系统设计自由度的角度出发,提出俯仰角变化率指令参数化计算方法.仿真结果表明:纵向控制系统可以准确跟踪攻角指令,满足控制精度要求;俯仰角变化率指令参数主要影响控制系统的动态响应能力和稳态控制精度. 展开更多
关键词 临近空间飞行器 纵向模型 反馈线性化 滑模控制 指令参数化
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倾转旋翼机悬停建模与实验 被引量:2
4
作者 邹灿东 王维军 屈香菊 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2010年第1期84-87,共4页
以自行设计的倾转旋翼机为研究对象,建立悬停模式下纵向动力学模型。通过悬停实验,对倾转旋翼机的分系统——舵机模型、旋翼气动力模型和悬停纵向模型进行了仿真验证。结果表明,模型能反映倾转旋翼机悬停模式的基本特性,可为飞行控制系... 以自行设计的倾转旋翼机为研究对象,建立悬停模式下纵向动力学模型。通过悬停实验,对倾转旋翼机的分系统——舵机模型、旋翼气动力模型和悬停纵向模型进行了仿真验证。结果表明,模型能反映倾转旋翼机悬停模式的基本特性,可为飞行控制系统设计提供依据。 展开更多
关键词 倾转旋翼 悬停模式 纵向模型
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临近空间飞行器纵向逆控制系统设计 被引量:4
5
作者 王鹏 刘鲁华 吴杰 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期29-32,37,共5页
建立了临近空间飞行器无动力滑翔阶段的纵向运动模型,并应用动态逆方法推导了模型的逆系统。系统相对阶等于绕质心运动模型的系统阶数,实现了绕质心运动模型的线性化。为了克服纵向运动模型的隐动态和参数的不确定性,在内环动态逆控制... 建立了临近空间飞行器无动力滑翔阶段的纵向运动模型,并应用动态逆方法推导了模型的逆系统。系统相对阶等于绕质心运动模型的系统阶数,实现了绕质心运动模型的线性化。为了克服纵向运动模型的隐动态和参数的不确定性,在内环动态逆控制器的基础上,设计了外环最优调节器。仿真结果表明:飞行器纵向逆控制系统可以准确跟踪俯仰角或攻角指令,并对参数不确定性和外界干扰具有较好的鲁棒性,具有工程适用性。 展开更多
关键词 临近空间 滑翔 纵向模型 动态逆 最优控制 鲁棒性
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船闸水域船舶列队协同停船预测控制器 被引量:2
6
作者 雷超凡 初秀民 +2 位作者 柳晨光 吴文祥 李松龙 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期421-431,共11页
为提高船舶在闸室水域的航行效率和安全性,开展了船闸水域船舶列队协同停船控制方法的研究。建立了闸室水域船舶列队直航运动模型,基于模型预测控制原理分别提出了速度-时间法和速度-位移法两种船舶停船控制方法。针对船舶列队协同停船... 为提高船舶在闸室水域的航行效率和安全性,开展了船闸水域船舶列队协同停船控制方法的研究。建立了闸室水域船舶列队直航运动模型,基于模型预测控制原理分别提出了速度-时间法和速度-位移法两种船舶停船控制方法。针对船舶列队协同停船控制需求,结合停船经济性和平顺性设计了船舶列队停船控制目标函数,以船舶纵向间距保持、输入为约束,提出了基于集中式模型预测控制的船舶列队协同停船控制器。仿真结果表明,所设计的单船停船控制器和船舶列队停船控制器均具有较好的控制效果。相对而言,速度-时间法在平顺性上具有明显优势,速度-位移法则在经济性上表现更好,且有更高的控制精准度和稳定性。 展开更多
关键词 船舶闸室 船舶列队 纵向模型 停船控制 模型预测控制
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贝叶斯理论框架下的2种纵向缺失数据处理方法的比较——以潜在变量增长曲线模型为例 被引量:3
7
作者 杨林山 曹亦薇 《江西师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第5期461-465,共5页
在贝叶斯估计框架下,通过模拟研究比较完全贝叶斯和部分贝叶斯方法对参数估计的影响.研究结果表明:随着缺失比例的增加,2种方法得到的均方误差(RMSE)都会增大;完全贝叶斯方法和部分贝叶斯方法在缺失比例较小时几乎相同,只在缺失比例为0.... 在贝叶斯估计框架下,通过模拟研究比较完全贝叶斯和部分贝叶斯方法对参数估计的影响.研究结果表明:随着缺失比例的增加,2种方法得到的均方误差(RMSE)都会增大;完全贝叶斯方法和部分贝叶斯方法在缺失比例较小时几乎相同,只在缺失比例为0.5时,前者明显优于后者. 展开更多
关键词 缺失数据 完全贝叶斯 部分贝叶斯 纵向模型 WINBUGS
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高超声速飞行器轨迹跟踪的反步滑模控制 被引量:2
8
作者 周涛 侯明善 +1 位作者 王冬 张松 《计算机测量与控制》 北大核心 2014年第7期2063-2066,2075,共5页
针对高超声速飞行器轨迹跟踪控制问题,基于纵向动力学的输入/输出线性化模型,设计了一种基于反步法与滑模控制相结合的反步滑模跟踪控制器;这种控制器对系统匹配不确定性和非匹配不确定性都具有较强的鲁棒性,跟踪收敛快速性良好;对反步... 针对高超声速飞行器轨迹跟踪控制问题,基于纵向动力学的输入/输出线性化模型,设计了一种基于反步法与滑模控制相结合的反步滑模跟踪控制器;这种控制器对系统匹配不确定性和非匹配不确定性都具有较强的鲁棒性,跟踪收敛快速性良好;对反步滑模跟踪控制器和一般滑模跟踪控制器进行了控制参数仿真优化,对比研究了速度跟踪、高度跟踪、速度高度同时跟踪和正弦速度跟踪条件下两种控制器的快速性和鲁棒性,证实了文章方法的有效性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 反步法 滑模控制 纵向模型
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基于强化学习的高速飞行器巡航段高度控制 被引量:2
9
作者 池海红 于馥睿 郭泽会 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1340-1346,1362,共8页
针对模型参数不确定情况下的高速飞行器高度控制问题,本文提出了一种基于强化学习的高度控制算法。在给出高速飞行器纵向运动学与动力学模型的基础上,将飞行器纵向模型分解成高度子系统和姿态子系统,并对高度子系统进行近似处理,使其具... 针对模型参数不确定情况下的高速飞行器高度控制问题,本文提出了一种基于强化学习的高度控制算法。在给出高速飞行器纵向运动学与动力学模型的基础上,将飞行器纵向模型分解成高度子系统和姿态子系统,并对高度子系统进行近似处理,使其具有与姿态子系统模型相同的形式。在此基础上,分别对高度子系统和姿态子系统进行基于强化学习的高度控制律和姿态控制律设计。最后分别对标称模型和气动参数极限拉偏情况下进行仿真实验。结果表明:所提出的方法对建模不确定具有很好的控制效果。 展开更多
关键词 高速飞行器 高度控制 纵向模型 强化学习 评价网络 动作网络 高度子系统 姿态子系统
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一类参数不确定非线性系统的故障检测与重构 被引量:2
10
作者 王俭臣 齐晓慧 单甘霖 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期155-162,共8页
飞行器在全包络上表现出明显的气动参数不确定性,以某无人机纵向模型为研究对象,提出一种不确定参数在线估计的自适应观测器故障重构方法。首先,将系统状态方程描述为一类带时变参数的仿射非线性结构,在参数增广系统能观性分析基础上,... 飞行器在全包络上表现出明显的气动参数不确定性,以某无人机纵向模型为研究对象,提出一种不确定参数在线估计的自适应观测器故障重构方法。首先,将系统状态方程描述为一类带时变参数的仿射非线性结构,在参数增广系统能观性分析基础上,采用增广容积卡尔曼滤波(augmented cubature Kalman filter,ACKF)算法实现气动参数在线估计,以克服鲁棒性死区故障检测方法的保守性,提高检测灵敏度。其次,将所估计参数用于自适应观测器设计,由于Lie导数分析方法保证了对象系统的能观性,故系统不必满足文献方法中的特定规范形式;在此基础上,给出了故障检测自适应阈值和故障参数调节律,并分析了估计误差的收敛性。仿真实验表明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 纵向模型 参数不确定性 故障重构 增广容积卡尔曼滤波 自适应观测器
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基于耦合分析的高超声速飞行器纵向协调控制 被引量:1
11
作者 甄武斌 王玉惠 +1 位作者 吴庆宪 邵鹏 《吉林大学学报(信息科学版)》 CAS 2016年第5期626-634,共9页
为解决高超声速飞行器纵向飞行控制系统设计中的协调问题,基于高超声速纵向非线性数学模型,对其状态变量组与输入变量组、轨迹变量组与姿态变量组之间进行了耦合分析,根据量化耦合程度提出了一种新型的纵向系统分层协调控制方法。仿真... 为解决高超声速飞行器纵向飞行控制系统设计中的协调问题,基于高超声速纵向非线性数学模型,对其状态变量组与输入变量组、轨迹变量组与姿态变量组之间进行了耦合分析,根据量化耦合程度提出了一种新型的纵向系统分层协调控制方法。仿真结果表明,与传统控制方法相比,该方法可有效解决高超声速飞行器在轨迹运动、姿态运动和推进系统之间的强耦合问题,在保证姿态稳定的基础上,实现更加平稳和高效的轨迹跟踪。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 纵向模型 耦合分析 协调控制
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高超声速飞行器的非线性预测控制 被引量:1
12
作者 汪赛 管萍 刘小河 《北京信息科技大学学报(自然科学版)》 2013年第1期13-17,共5页
针对高超声速飞行器非线性、多变量、强耦合的特征,将广义预测控制应用于其纵向模型的控制中。对模型进行输入输出反馈线性化,利用基于泰勒展开的有限时间预测控制方法,设计轨迹跟踪预测控制律,使其飞行的高度和速度跟踪控制指令。通过m... 针对高超声速飞行器非线性、多变量、强耦合的特征,将广义预测控制应用于其纵向模型的控制中。对模型进行输入输出反馈线性化,利用基于泰勒展开的有限时间预测控制方法,设计轨迹跟踪预测控制律,使其飞行的高度和速度跟踪控制指令。通过matlab仿真验证了该方法在参数不确定性的条件下,具有一定的鲁棒性,能满足系统的性能要求。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 反馈线性化 广义预测控制 纵向模型
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基于马尔可夫分析的人才拥有量研究
13
作者 冯翔 李积源 《海军工程大学学报》 CAS 2003年第2期104-108,共5页
基于马尔可夫分析理论,给出了人才拥有量预测的马尔可夫模型,并且讨论了模型中转移概率的确定及模型的预测质量等问题.
关键词 马尔可夫分析 人才拥有量 马尔可夫模型 转移概率 分布 纵向模型
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小型无人直升机横纵向模型参数辨识方法 被引量:3
14
作者 柏猛 李敏花 《控制工程》 CSCD 北大核心 2013年第2期276-279,共4页
针对小型无人直升机具有多变量、非线性和强耦合的特点,提出一种基于参数辨识的横纵向通道动力学建模方法。该方法根据直升机小扰动运动学方程和小型无人直升机空气动力学特点,推导了小型无人直升机横纵向通道动力学模型。在悬停条件下... 针对小型无人直升机具有多变量、非线性和强耦合的特点,提出一种基于参数辨识的横纵向通道动力学建模方法。该方法根据直升机小扰动运动学方程和小型无人直升机空气动力学特点,推导了小型无人直升机横纵向通道动力学模型。在悬停条件下通过对模型进行简化,得到小型无人直升机横纵向通道待辨识线性耦合模型。根据飞行实验数据,通过采用多变量最小二乘方法估计出该耦合模型的未知参数。模型预测数据和实际飞行数据的比较结果表明,所建模型能充分反映该小型无人直升机在悬停状态下的横纵向通道动力学特性,具有较高精度且结构相对简单,可作为自主飞行控制器设计的参考模型。 展开更多
关键词 小型无人直升机 小扰动运动方程 纵向模型 多变量最小二乘 参数辨识
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构建“大学进步排行榜”的定量研究——兼列2015-2017年中国大学进步排行榜前50名榜单 被引量:3
15
作者 何伟光 李均 《江苏高教》 CSSCI 北大核心 2017年第8期18-22,共5页
现有大学进步排行榜所使用的"单一排行榜纵向模型",存在依据单一、计算方法欠科学和适用范围小等问题。"多排行榜纵横向综合模型"既考虑了高校在某大学排行榜不同年份的排名,也考虑了高校在不同大学排行榜的排名,... 现有大学进步排行榜所使用的"单一排行榜纵向模型",存在依据单一、计算方法欠科学和适用范围小等问题。"多排行榜纵横向综合模型"既考虑了高校在某大学排行榜不同年份的排名,也考虑了高校在不同大学排行榜的排名,能更准确地反映大学的进步趋势。构建科学的大学进步排行榜,可以强化绩效杠杆,激发办学动力,促进学校发展。 展开更多
关键词 大学进步排行榜 单一排行榜纵向模型 多排行榜纵横向综合模型
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自适应巡航控制系统的建模与联合仿真 被引量:33
16
作者 李朋 魏民祥 侯晓利 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第7期622-626,共5页
采用Carsim与Simulink建立了一种车辆纵向动力学模型;然后基于最优控制和PID控制,设计了具有上、下两层结构的自适应巡航控制系统;最后对典型的自适应巡航工况进行联合仿真。结果表明,所设计的自适应巡航控制系统能使自车在保持一定车... 采用Carsim与Simulink建立了一种车辆纵向动力学模型;然后基于最优控制和PID控制,设计了具有上、下两层结构的自适应巡航控制系统;最后对典型的自适应巡航工况进行联合仿真。结果表明,所设计的自适应巡航控制系统能使自车在保持一定车距的前提下较好地跟踪前车速度变化,并对前车的紧急制动有较好的响应。 展开更多
关键词 自适应巡航控制系统 纵向动力学模型 最优控制 PID控制 联合仿真
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壁后注浆引起盾构隧道上浮对结构的影响 被引量:33
17
作者 朱令 丁文其 杨波 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第A01期3377-3382,共6页
壁后注浆作为盾构隧道施工中必备和关键工序,其质量的好坏不仅影响地层变形,还可能引起隧道在施工期的上浮,对结构产生较大影响。基于等效连续化模型和弹性地基梁理论,建立盾构隧道纵向分析模型,通过有限元数值模拟,求得最大上浮变形出... 壁后注浆作为盾构隧道施工中必备和关键工序,其质量的好坏不仅影响地层变形,还可能引起隧道在施工期的上浮,对结构产生较大影响。基于等效连续化模型和弹性地基梁理论,建立盾构隧道纵向分析模型,通过有限元数值模拟,求得最大上浮变形出现在盾尾后10环附近。借助环缝最大张开量这一参数,分析土层反力系数、环缝连接螺栓数量、隧道掘进速度及管片环宽度的影响,得到如下结论:(1)环缝最大张开量随土层反力系数、环缝连接螺栓数量的增大而减小,随隧道掘进速度、管片环宽度的增大而增大,且较为显著;(2)当隧道周围地层反力系数较小时,通过适当的地基处理方法来提高反力系数效果显著。 展开更多
关键词 隧道工程 盾构隧道 壁后注浆 上浮 纵向分析模型 影响因素
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纵向Rasch模型在大学新生适应性追踪研究中的应用 被引量:27
18
作者 曹亦薇 毛成美 《心理学报》 CSSCI CSCD 北大核心 2008年第4期427-436,共10页
对1952名大学新生进行适应性调查,其中285人接受了2次以上的追踪调查,所得的多级评分重复测量数据采用纵向Rasch模型进行统计分析。研究应用SAS的GLIMMIX过程对多层Rasch模型参数估计作了新的尝试。结果表明:(1)新生在第一学年内,学习... 对1952名大学新生进行适应性调查,其中285人接受了2次以上的追踪调查,所得的多级评分重复测量数据采用纵向Rasch模型进行统计分析。研究应用SAS的GLIMMIX过程对多层Rasch模型参数估计作了新的尝试。结果表明:(1)新生在第一学年内,学习和情绪适应总体呈上升趋势,人际适应呈下降趋势;(2)不同个体入学时的适应状况差异显著,但是随时间变化的趋势、快慢相同;(3)学习适应分量表的项目稳定性较好,而人际、情绪适应的部分项目难度存在时间效应。研究结果对新生辅导具有启示意义。 展开更多
关键词 新生适应 项目反应理论 多层模型 纵向Rasch模型 SAS GLIMMIX
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轴力和弯矩共同作用下盾构隧道纵向非线性等效抗弯刚度研究 被引量:25
19
作者 耿萍 陈枰良 +2 位作者 张景 何川 晏启祥 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2522-2534,共13页
实际工程中,盾构隧道纵向弯矩和轴力可能同时存在,若按传统的纯弯等效抗弯刚度计算可能会带来较大误差。考虑轴力和弯矩共同作用对纵向弯曲变形的影响,提出5种弯曲模式,在经典的志波模型的基础上,建立盾构隧道纵向等效抗弯刚度计算模型... 实际工程中,盾构隧道纵向弯矩和轴力可能同时存在,若按传统的纯弯等效抗弯刚度计算可能会带来较大误差。考虑轴力和弯矩共同作用对纵向弯曲变形的影响,提出5种弯曲模式,在经典的志波模型的基础上,建立盾构隧道纵向等效抗弯刚度计算模型,基于该模型开发了计算程序,以成都地铁3号线盾构隧道为实例,对其纵向等效抗弯刚度和管环张开量随轴力和弯矩的发展规律进行分析,并讨论弯曲模式的实用判别方法,求出变形过程的临界弯矩,最后给出纵向弯曲变形为线性和非线性的内力条件。研究发现:盾构隧道纵向变形随弯矩的发展过程可按轴力分为4类,各过程下管环张开量和等效抗弯刚度随弯矩的发展规律十分不同;轴力对等效抗弯刚度有显著影响,一般呈现压弯>>纯弯>拉弯的规律。研究成果可应用于盾构隧道结构纵向力学分析、抗弯刚度分析等方面。 展开更多
关键词 隧道工程 盾构隧道 纵向等效刚度模型 轴力弯矩共同作用 非线性等效抗弯刚度
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应用于汽车主动避撞系统的车辆纵向动力学模型 被引量:22
20
作者 侯德藻 高锋 +1 位作者 李克强 连小珉 《清华大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期258-261,共4页
车辆建模技术是汽车主动避撞系统开发及评价的关键技术之一。该文运用混合建模技术,将理论分析模型和车辆实验数据结合,充分利用各动力总成现有的标准数据,建立了模拟汽车主动避撞系统中车辆行驶复杂工况的纵向动力学模型,并实现了基于... 车辆建模技术是汽车主动避撞系统开发及评价的关键技术之一。该文运用混合建模技术,将理论分析模型和车辆实验数据结合,充分利用各动力总成现有的标准数据,建立了模拟汽车主动避撞系统中车辆行驶复杂工况的纵向动力学模型,并实现了基于通用软件的仿真。该模型简洁、准确,可以满足汽车主动避撞系统的要求。文中通过仿真与实车实验,验证了所开发模型的正确性和合理性。 展开更多
关键词 整车性能计算 汽车主动避撞系统 车辆纵向动力学模型 仿真分析
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