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基于自耦PID控制的四旋翼无人机姿态控制 被引量：13
1
作者 杨旭 曹立佳 刘洋 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2021年第10期170-175,共6页
提出了基于自耦PID控制器(self-coupling PID,SC-PID)控制的四旋翼飞行器姿态回路控制方法。建立了四旋翼飞行器非线性数学模型,推导出姿态回路各通道的传递函数。然后,引入了速度因子,结合SC-PID的控制律设计了俯仰通道、滚转通道、偏... 提出了基于自耦PID控制器(self-coupling PID,SC-PID)控制的四旋翼飞行器姿态回路控制方法。建立了四旋翼飞行器非线性数学模型,推导出姿态回路各通道的传递函数。然后,引入了速度因子,结合SC-PID的控制律设计了俯仰通道、滚转通道、偏航通道的飞行控制律。最后,在仿真平台上搭建了仿真模型并进行计算机仿真。试验结果表明:SC-PID控制器可以有效地降低系统的超调量、保障后续控制的稳定性,能够满足四旋翼飞行器姿态回路的控制要求,并且具有良好的控制性能。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 SC-PID 飞行控制律 姿态控制 动力学模型
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放宽静稳定电传客机纵向短周期品质评定方法 被引量：12
2
作者 周堃 王立新 谭详升 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1606-1615,共10页
民用客机强调飞行的安全性和舒适性,由于设计与使用的特点,其短周期模态的自然频率、操纵灵敏度与带宽均较低,时间延迟较大,且一般采用不同于军用运输机的控制律构型。提出以军用规范作为参照的电传客机飞行品质评定及适航审定方法,是... 民用客机强调飞行的安全性和舒适性,由于设计与使用的特点,其短周期模态的自然频率、操纵灵敏度与带宽均较低,时间延迟较大,且一般采用不同于军用运输机的控制律构型。提出以军用规范作为参照的电传客机飞行品质评定及适航审定方法,是现代民用客机飞行控制律设计的关键问题。为改善某放宽静稳定构型客机的短周期飞行品质,设计了迎角、C*和过载构型飞行控制律。按咨询通告AC25-7A所给出的操纵品质等级评定方法(HQRM),采用等效系统评定法、高阶频域法和高阶时域法评定了闭环飞机的短周期飞行品质及适航符合性。结果表明,军用规范条款对时延和带宽的限制对于客机可适当放宽。对于迎角构型,等效系统参数准则、带宽准则和俯仰速率响应准则均适用;过载构型评定应采用等效系统参数准则、俯仰速率响应准则;C*属非常规响应构型,应采用带宽准则和俯仰速率响应准则评定。 展开更多
关键词 客机 放宽静稳定性 短周期模态 飞行控制系统 飞行控制律 操纵品质 控制律构型
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伪逆法在自修复飞行控制中的应用研究 被引量：4
3
作者 唐雅娟 晁福青 《装备指挥技术学院学报》 2005年第4期73-76,共4页
介绍了现代战术飞机自修复飞行控制研究方法,针对某型飞机的特定飞行状态与机身损伤故障模式,建立飞行与控制数学模型,采用仿真方法对比研究了在模型精确和有误差情况下伪逆法重构飞行控制律的效果.结果表明:应用伪逆法重构飞行控制律... 介绍了现代战术飞机自修复飞行控制研究方法,针对某型飞机的特定飞行状态与机身损伤故障模式,建立飞行与控制数学模型,采用仿真方法对比研究了在模型精确和有误差情况下伪逆法重构飞行控制律的效果.结果表明:应用伪逆法重构飞行控制律对精确模型具有反应快速的优点,但对模型误差鲁棒性不强,不能单独应用. 展开更多
关键词 自修复控制 飞行控制律 伪逆法
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基于栅格舵的火箭芯一级残骸落点控制问题研究 被引量：8
4
作者 徐明兴 贾洪印 +2 位作者 陈功 吴晓军 王文正 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2019年第4期68-72,共5页
运载火箭芯一级在分离后运动失稳,变为不可控飞行器,在坠落地面时有可能会带来安全问题。为解决该问题,提出一种加装栅格舵实现芯一级落点精确控制的方案。首先给出加装栅格舵以后的芯一级布局形式,通过数值模拟的手段分析其气动特性。... 运载火箭芯一级在分离后运动失稳,变为不可控飞行器,在坠落地面时有可能会带来安全问题。为解决该问题,提出一种加装栅格舵实现芯一级落点精确控制的方案。首先给出加装栅格舵以后的芯一级布局形式,通过数值模拟的手段分析其气动特性。然后,给出了再入过程的制导控制方案,设计了控制律、制导律参数。最后,进行了额定弹道仿真和蒙特卡洛拉偏仿真。结果表明,加装栅格舵后,芯一级能够实现姿态的迅速稳定,按照制导要求沿标准弹道飞行,拉偏后落点散布范围小于100 m×100 m,整个方案合理可行。 展开更多
关键词 栅格舵 飞行控制律 运载火箭
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基于Simulink/Stateflow的无人机多模态飞行控制律仿真 被引量：7
5
作者 王元超 段镇 +1 位作者 高九州 宋荣志 《计算机测量与控制》 2015年第6期1944-1946,共3页
为了验证无人机多模态飞行控制律设计的正确性,采用Simulink/Stateflow建模仿真方法;以某小型无人机为研究对象,首先在小扰动线性化模型基础上,设计了纵向和侧向多模态控制系统结构,并给出了相应的控制律,然后根据传统的频域和根轨迹的... 为了验证无人机多模态飞行控制律设计的正确性,采用Simulink/Stateflow建模仿真方法;以某小型无人机为研究对象,首先在小扰动线性化模型基础上,设计了纵向和侧向多模态控制系统结构,并给出了相应的控制律,然后根据传统的频域和根轨迹的方法确定了各个控制器参数,最后通过Simulink/Stateflow完成整个飞行剖面的仿真,结果表明该方法能直观简洁地实现多模态之间切换的控制逻辑,模态控制误差均满足国军标要求,验证了所设计的多模态控制系统的正确性。 展开更多
关键词 无人机 多模态 飞行控制律 控制逻辑 STATEFLOW
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作动器速率饱和时的PIO抑制方法 被引量：7
6
作者 李建平 杨朝旭 罗欣 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期263-265,共3页
作动器速率饱和会产生附加的时间延迟 ,使系统稳定性大大降低 ,并增加了驾驶员诱发振荡 (PIO)的趋势。为防止作动器速率饱和 ,在飞控系统中一般设置了软件速率限制器。对比分析了 3种软件速率限制器 ,探讨了它们的开环和闭环特性 ,从研... 作动器速率饱和会产生附加的时间延迟 ,使系统稳定性大大降低 ,并增加了驾驶员诱发振荡 (PIO)的趋势。为防止作动器速率饱和 ,在飞控系统中一般设置了软件速率限制器。对比分析了 3种软件速率限制器 ,探讨了它们的开环和闭环特性 ,从研究角度出发 ,提出了某型飞机在出现低液压故障情况下的PIO抑制方案。非线性六自由度仿真结果表明 ,该方案明显改善了算例飞机在严重低液压故障时的动态响应 。 展开更多
关键词 驾驶员诱发振荡 软件速率限制器 飞行控制律
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PID神经网络在飞控解耦中的仿真研究 被引量：6
7
作者 程波 何贵波 李天 《电光与控制》 北大核心 2012年第6期41-44,57,共5页
在进行飞行控制律设计时,为了获得好的控制品质,有必要对各输出量进行解耦,并且使控制器能根据被控对象动力学特性的改变而自适应调整。为此,介绍了两种PID神经网络解耦控制结构和一种神经网络辨识器,并分别给出了PID神经网络解耦控制... 在进行飞行控制律设计时,为了获得好的控制品质,有必要对各输出量进行解耦,并且使控制器能根据被控对象动力学特性的改变而自适应调整。为此,介绍了两种PID神经网络解耦控制结构和一种神经网络辨识器,并分别给出了PID神经网络解耦控制器和辨识器的前向算法及反向传播算法;最后分别应用两种解耦方法针对飞机横侧向线性模型进行计算仿真,得到了两种解耦结果;证明了PID神经网络解耦控制的有效性,并比较了两种结构的优缺点。 展开更多
关键词 飞行控制律 自适应调整 神经网络 解耦控制 线性模型
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基于PSO的自抗扰飞行控制律参数优化方法 被引量：5
8
作者 尹晖 熊治国 +1 位作者 高翔 王浩 《空军工程大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第3期19-22,32,共5页
提出了一种基于粒子群优化(PSO)的自抗扰(ADRC)超机动飞行控制律参数优化方法。分析了自抗扰超机动飞行控制律的参数取值和调节问题,讨论了扩张状态观测器(ESO)中非线性函数的系数对系统性能的影响,并给出了系统的性能指标函数。在给定... 提出了一种基于粒子群优化(PSO)的自抗扰(ADRC)超机动飞行控制律参数优化方法。分析了自抗扰超机动飞行控制律的参数取值和调节问题,讨论了扩张状态观测器(ESO)中非线性函数的系数对系统性能的影响,并给出了系统的性能指标函数。在给定的参数范围内,采用标准的PSO算法对ESO中非线性函数的系数进行了参数优化,优化结果表明:这种算法可以按性能指标搜索到近似的最优参数。采用该算法得到的参数对超机动飞行控制律进行了数字仿真。仿真结果表明:控制律具有良好的动态和稳态性能,该参数优化方法是有效的。 展开更多
关键词 粒子群优化 超机动 飞行控制律 自抗扰控制
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基于奇异摄动理论的无人机反步飞行控制律设计 被引量：4
9
作者 李勇 常绪成 李树豪 《弹箭与制导学报》 北大核心 2022年第3期89-96,共8页
针对某小型无人机实用化飞行控制系统需求,提出了一种非线性飞行控制律的设计方法,该方法基于奇异摄动理论的反步法,对传统的反步设计方法进行了改进。该方法在实施过程中使用测量数据,而不是模型知识,因此适用于更广泛的小型通用飞机... 针对某小型无人机实用化飞行控制系统需求,提出了一种非线性飞行控制律的设计方法,该方法基于奇异摄动理论的反步法,对传统的反步设计方法进行了改进。该方法在实施过程中使用测量数据,而不是模型知识,因此适用于更广泛的小型通用飞机或者无人机系列。针对某小型无人机开发的飞机模型进行了控制器性能仿真分析。结果表明,测量噪声对飞行控制的影响很小,该控制器可以获得良好的跟踪性能(无论是否存在不确定性)并且同时保证了受控系统的稳定性。开发的新控制器比传统的反步法具有更大的优势,即模型不确定性对性能的影响较小,因此该控制器的设计方法对无人机先进飞行控制律认证起到了进一步的推动作用。 展开更多
关键词 无人机 奇异摄动理论 反步 飞行控制律 非线性
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基于增量动态逆的倾转旋翼飞行器飞行控制律设计 被引量：4
10
作者 郑琛 唐鹏 李秋实 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2457-2466,共10页
针对非线性动态逆控制对模型精确度要求高、鲁棒性差的特点,设计了基于增量非线性动态逆方法的倾转旋翼飞行器全模式飞行控制律。在倾转旋翼飞行器动力学模型的基础上推导出增量动态逆控制律,针对倾转旋翼飞行器操纵存在冗余的特点,在... 针对非线性动态逆控制对模型精确度要求高、鲁棒性差的特点,设计了基于增量非线性动态逆方法的倾转旋翼飞行器全模式飞行控制律。在倾转旋翼飞行器动力学模型的基础上推导出增量动态逆控制律,针对倾转旋翼飞行器操纵存在冗余的特点,在增量动态逆算法的基础上引入舵面控制分配算法;提出一种实时解算控制效率B阵的方法,并设计了一种能够降低对精确数学模型依赖的全模式控制律。通过仿真验证了所提算法对倾转旋翼飞行器控制的有效性。 展开更多
关键词 倾转旋翼飞行器 非线性增量动态逆 飞行控制律 仿真验证
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基于改进差分进化算法的飞行控制律评估方法 被引量：4
11
作者 陈云翔 李琳 +1 位作者 李千 纪小柠 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1261-1268,共8页
针对基本差分进化(DE)算法收敛慢、易陷入局部最优的问题,提出了基于混沌理论(CT)与高斯扰动的DE算法,进而通过典型测试函数仿真证明了该方法在收敛速度与全局搜索能力方面均优于基本型和其他改进型DE算法。在此基础上构建了基于DE算法... 针对基本差分进化(DE)算法收敛慢、易陷入局部最优的问题,提出了基于混沌理论(CT)与高斯扰动的DE算法,进而通过典型测试函数仿真证明了该方法在收敛速度与全局搜索能力方面均优于基本型和其他改进型DE算法。在此基础上构建了基于DE算法的飞行控制律评估流程与实施步骤。实例表明,该方法克服了传统评估方法的缺陷,可在全飞行包线范围内及所有可预测参数摄动情况下对飞行控制律进行快速、准确的评估。 展开更多
关键词 飞行控制律 差分进化算法 混沌理论 高斯扰动 参数摄动
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基于容冰概念的民机结冰保护系统设计方法研究综述 被引量：4
12
作者 赵宾宾 黎先平 +2 位作者 李杰 陈海昕 艾剑良 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期731-738,共8页
结冰是威胁民机飞行安全的重要致灾因素,也是适航审查方关注的重大安全问题。基于容冰概念开展结冰保护系统设计,最大程度降低结冰对飞机气动特性的影响,充分发挥飞行性能潜力,是当前民用飞机结冰防护研究的前沿方向。针对民机飞行安全... 结冰是威胁民机飞行安全的重要致灾因素,也是适航审查方关注的重大安全问题。基于容冰概念开展结冰保护系统设计,最大程度降低结冰对飞机气动特性的影响,充分发挥飞行性能潜力,是当前民用飞机结冰防护研究的前沿方向。针对民机飞行安全性设计和适航认证需求,从飞机本体容冰设计和主动控制容冰设计两方面出发,对基于容冰概念的民机结冰保护系统设计方法进行分析。针对结冰损失,提炼了考虑结冰损失的机翼气动优化设计策略,形成了基于飞行控制律重构的容冰保护控制系统设计思路,将“被动结冰飞行安全”向“主动结冰安全设计”转变,能够有效提升民机在结冰气象条件下的生存力和安全性。 展开更多
关键词 飞机结冰 结冰保护 容冰设计 飞行控制律
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基于Matlab辅助无人机飞行控制律设计
13
作者 韩本刚 毛师彬 《长江信息通信》 2023年第4期14-17,共4页
飞行控制律直接决定着无人机的飞行品质和飞行性能,在无人机系统工程设计过程中飞行控制律设计是必不可少且至关重要的一环。文章结合无人机工程设计经验,系统性讲述通过Matlab软件辅助无人机飞行控制律设计的过程,涉及从对象建模至控... 飞行控制律直接决定着无人机的飞行品质和飞行性能,在无人机系统工程设计过程中飞行控制律设计是必不可少且至关重要的一环。文章结合无人机工程设计经验,系统性讲述通过Matlab软件辅助无人机飞行控制律设计的过程,涉及从对象建模至控制系统参数选择,且提供了设计实例演示。 展开更多
关键词 无人机 数学建模 飞行控制律 MATLAB/SIMULINK
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基于差分进化算法的飞行控制律评估 被引量：4
14
作者 李爱军 王景 +1 位作者 李佳 王长青 《模式识别与人工智能》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期256-262,共7页
针对传统文化算法进化后期收敛速度慢和差分进化算法在进化过程中缺乏对知识有效利用的问题,提出一种新的文化差分进化算法.该算法以文化算法为框架,将差分进化算法的变异、交叉和选择作为种群空间的进化操作,并通过信念空间的知识指导... 针对传统文化算法进化后期收敛速度慢和差分进化算法在进化过程中缺乏对知识有效利用的问题,提出一种新的文化差分进化算法.该算法以文化算法为框架,将差分进化算法的变异、交叉和选择作为种群空间的进化操作,并通过信念空间的知识指导种群进化.根据飞行品质规范选取迎角响应限制准则,以飞机模型ADMIRE为研究对象,利用该算法对存在不确定条件下的飞行控制律进行非线性评估,克服传统网格评估方法在工程应用中的不足.仿真结果表明,与改进差分进化算法相比,文化差分进化算法在全飞行包线范围内找出最坏的不确定参数组合,具有更高的可靠性和效率. 展开更多
关键词 飞行控制律 评估 文化算法 差分进化 迎角限制
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直升机全包线协调转弯控制律设计及仿真 被引量：3
15
作者 邢小军 闫建国 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2011年第1期42-45,共4页
提出了一种应用多目标遗传算法设计直升机全包线协调转弯控制律参数的方法。将侧向过载和倾斜角稳态误差的设计要求转换为不等式约束,并以所有设计包线总体性能Pareto最优作为总目标,以各设计包线性能最优作为子目标,再应用多目标遗传... 提出了一种应用多目标遗传算法设计直升机全包线协调转弯控制律参数的方法。将侧向过载和倾斜角稳态误差的设计要求转换为不等式约束,并以所有设计包线总体性能Pareto最优作为总目标,以各设计包线性能最优作为子目标,再应用多目标遗传算法自动搜索最优全包线协调转弯控制律参数。最后,设计了某型直升机协调转弯控制律参数,仿真结果表明,所得到的控制律参数能够较好地抑制直升机侧滑,并且具有较好的适应性和鲁棒性。 展开更多
关键词 多目标遗传算法 协调转弯 飞行控制律
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利用遗传算法和LMI设计固定结构H2/H∞飞行控制律 被引量：2
16
作者 王睿 祝小平 +1 位作者 周洲 王鹏 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1031-1036,共6页
在设计飞翼式无人机(UAV)的横航向飞行控制系统时,为了使无人机具有较好的动态特性和阵风抑制能力,同时又便于工程实现,提出了固定结构的H2/H∞控制律设计方法。对于由此遇到的双线性矩阵不等式(BMI)问题,先用线性矩阵不等式(LMI)方法... 在设计飞翼式无人机(UAV)的横航向飞行控制系统时,为了使无人机具有较好的动态特性和阵风抑制能力,同时又便于工程实现,提出了固定结构的H2/H∞控制律设计方法。对于由此遇到的双线性矩阵不等式(BMI)问题,先用线性矩阵不等式(LMI)方法得到控制律参数和H2/H∞性能指标的映射关系,再用此映射关系作为适应度函数,用改进的遗传算法求解使H2/H∞性能最优的控制律参数。仿真结果表明,使用固定结构的H2/H∞控制方法的无人机动态响应迅速平滑,在侧风干扰下的滚转角振荡幅值仅是原经典控制方法的一半。 展开更多
关键词 H2/H∞控制 固定结构 遗传算法 线性矩阵不等式 飞行控制律
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基于过失速机动动力学的控制方法 被引量：2
17
作者 张曙光 辛毅 《飞行力学》 CSCD 2001年第2期1-4,共4页
为设计过失速大机动飞行控制律 ,按飞行的逆稳态模型考虑非线性因素的影响 ,同时对于陀螺、惯性耦合效应及重力影响进行补偿 ,并直接根据飞行品质要求按隐式模型跟踪法设计反馈控制器。初步设计实例证明 ,这种方法适应于过失速机动动力... 为设计过失速大机动飞行控制律 ,按飞行的逆稳态模型考虑非线性因素的影响 ,同时对于陀螺、惯性耦合效应及重力影响进行补偿 ,并直接根据飞行品质要求按隐式模型跟踪法设计反馈控制器。初步设计实例证明 ,这种方法适应于过失速机动动力学特点 ,能够获得发挥飞机操纵潜能、较好地控制飞机实现过失速机动、具有满意飞行品质的控制解 ,并且控制结构易于工程实现。算例还表明 ,即使不加装先进的过失速操纵装置 ,通过对飞行控制律的改进可以进一步发挥飞机本身的气动潜力 。 展开更多
关键词 过失速机动控制 非线性补偿 飞行品质 战斗机 机动动力学 操纵潜能 飞行控制律 气动潜力 过失速迎角 设计 反馈器
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基于综合非线性控制方法的飞行控制律研究 被引量：2
18
作者 朱铁夫 刘志成 姚宗信 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期521-523,共3页
应用神经网络控制与动态非线性阻尼控制综合的非线性控制方法对飞行控制律进行了研究。首先使用反馈线性化方法作为基础控制律实现飞机的非线性控制,然后使用神经网络控制与动态非线性阻尼控制综合的控制方法进行补偿,以提高非线性飞控... 应用神经网络控制与动态非线性阻尼控制综合的非线性控制方法对飞行控制律进行了研究。首先使用反馈线性化方法作为基础控制律实现飞机的非线性控制,然后使用神经网络控制与动态非线性阻尼控制综合的控制方法进行补偿,以提高非线性飞控系统的鲁棒性。在以某型推力矢量飞机为对象的仿真中,当出现舵面损伤及一类舵机故障时,这种方法显示出很强的补偿能力。 展开更多
关键词 非线性控制 神经网络 动态非线性阻尼控制 飞行控制律
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基于模型跟踪变结构控制的飞行重构控制律设计 被引量：2
19
作者 齐晓慧 杨志军 吴晓蓓 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第10期133-135,138,共4页
提出一种基于模型跟踪变结构控制的飞行重构控制律的设计方法。利用该方法能实现受控对象对理想模型较高精度的跟踪,使重构飞行控制系统具有较好的控制性能。首先设计了一个比例-积分滑模面以确保消除稳态误差,采用极点配置技术使滑模... 提出一种基于模型跟踪变结构控制的飞行重构控制律的设计方法。利用该方法能实现受控对象对理想模型较高精度的跟踪,使重构飞行控制系统具有较好的控制性能。首先设计了一个比例-积分滑模面以确保消除稳态误差,采用极点配置技术使滑模具有良好的动态品质,其次利用饱和控制技术来减少变结构控制引起的抖振现象,最后以某型飞机纵向飞行控制系统为例进行了相应的数字仿真。结果表明重构系统不仅实现了无抖振模型跟踪,而且还具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 模型跟踪 变结构控制 重构控制 飞行控制律
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《飞行力学》2010年(第28卷)总目次
20
《飞行力学》 CSCD 北大核心 2010年第6期94-96,共3页
关键词 无人机 飞行力学 大气层飞行动力学 一般力学 航迹规划 控制律设计 放宽静稳定性 飞行控制律 飞行仿真 飞行模拟 直升机 直升飞机 过失速 飞控系统 目次 2010
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