利用模糊系统实现解决最小时间喷射问题的非线性反馈控制律

目标 通过模糊逻辑，为非线性动态系统设计一种整合优化反馈控制律的新技术。 设计 方法 处理 在研究闭合回路模糊逻辑制导过程中，为了训练该模糊系统，本文推荐的方法是采用了各种非线性系统的开环优化控制解法，经过规定一套与系统状态有关的非量纲变量，从而完成这项目的研究。 各种发现 对于研究非线性问题，闭合回路模糊逻辑制导可以产生出闭合回路控制律，因为推荐的模糊结构不受该系统各方程式的限制，用于其他非线性系统也有处理能力。在常规状态下引入非量纲变量，提高了模糊训练的成果，同时对其它没有得到训练过的场景，为了得出精确解法，必要的模糊法则的要素也减少了很多。 创新和价值 在太空飞行器的制导和控制方面，有许多复杂的非线性问题，对这类系统来说，即使是开环的又是无噪声离线的情况，优化控制律的测定仍然是一项困难的工作，另一方面，闭合回路的开环优化控制解法，主要寄希望于在实际的工作环境中，它们的鲁棒性特征，所以这些特征更加适用于在线使用，但是对于复杂的各种非线性系统却不被认同。尽管在这类系统中，已经有少数科学家从事非线性优化控制领域和模糊逻辑的应用，但是还没有涉及到闭环优化模糊控制器，对可以在许多航天飞行器上的各种非线性系统，本文对优化反馈控制律的确定阐述了一种全新的策略。     

飞机电气系统二次配电试验测控系统研究

为验证飞机电气系统二次配电性能设计指标，需在地面研制试验验证阶段，进行电气系统二次配电的负载管理和测试试验。设计并实现了一种飞机电气系统二次配电试验测控系统，该系统具备RPDU状态的自动测控功能，通过以太网与试验中其他系统交联，能较好地满足试验需求，极大地提高试验效率，保证测试结果的准确性。     

基于Stateflow的民机液压控制逻辑仿真与验证

控制逻辑是机载系统的重要组成之一,对其进行仿真与验证有利于在飞机设计早期发现问题,从而提高系统的安全性。应用Matlab/Stateflow软件平台对民机液压控制逻辑进行了建模,通过控制信号设置和状态转移图的建立仿真实现了液压系统状态监控,泵源附件控制以及指示告警功能。结合液压控制面板的人机交互设计对逻辑模型进行了动态虚拟演示,提高了系统仿真的逼真度,验证了控制逻辑的有效性和准确性。     

反馈线性化系统的非线性预测滑模控制

 对反馈线性化系统进行非线性预测滑模控制的设计，利用预测滑模的二次型代数指标的最小化来设计滑模控制律，按系统的输出相对度来设计滑动模，二次型指标中包含了控制量的代价函数项，这项是连续可调的，可以避免系统控制输入的饱和现象。证明了非线性预测滑模控制系统具有的鲁棒性，并导出了鲁棒滑模预测控制器。     

基于Stateflow的 无人机多模态控制转换逻辑设计

针对基于Simulink建立的无人机飞行管理系统存在逻辑复杂、全飞行状态航迹仿真建模繁琐等缺点,文章利用有限状态机建立无人机全状态、多种导航控制模态下的控制和逻辑切换流程,并结合飞行管理系统、飞行控制系统和无人机运动学模型建立无人机全状态仿真系统,通过仿真对飞行工作模式的切换效果进行了验证。     

基于极大代数的航班离港过程分析

采用极大代数方法对民航飞机每一批次中各类机型的配比大于1的离港过程进行了建模与分析，通过多步输出反馈，得到了具有多步状态延迟的闭环系统模型。给出了求解极大代数意义下的广义特征值问题的算法，并通过算例验证了算法的有效性。     

航空发动机全程滑态变结构控制研究

一种新的滑模变结构控制方法-全程滑态变结构控制首次应用于航空发动机控制系统，该控制方法能有效地缩短系统状态到达滑动模态的时间，避免了定常滑态变结构控制系统在能达阶段对扰动的敏感性，且其控制律的设计可以改善系统的瞬态性能，克服未知参数摄动的影响，仿真结果表明，基于全程滑态变结构控制所设计的发动机控制系统，其鲁棒性要优于发动机定常滑态结构控制系统。     

基于解耦控制的飞机飞行的控制方法仿真研究

深入地研究了基于状态空间法的解耦控制理论，并用此理论对飞机的纵向和横航向的某一飞行状态进行了仿真，得出了既可解耦也可以改善系统响应性能的控制方法。仿真中应用局部解耦的方法构造满足解耦控制条件的多变量系统，局部解耦控制有利于解耦控制方法在飞行控制系统中的应用。     

民机显示系统架构与控制逻辑的设计研究

民用航空电子技术的快速发展给民机显示系统架构和控制逻辑提出了新的挑战,在下一代航空运营体系需求的牵引下,从系统设计角度分析民机显示系统架构与控制逻辑,剖析了目前主流的民机显示系统控制逻辑,从显示器单元、控制装置以及显示系统架构等方面深入分析和比较了"硬菜单控制""常规控制板控制""软菜单控制""软菜单+综合控制板控制"以及"触摸控制"等显示系统控制逻辑的特点与优劣,提出了面向下一代大型客机的显示系统架构和控制模式,给民机显示系统的架构设计提供借鉴,并对智能化的驾驶舱显示系统提出展望。     

分布式容错配电系统设计与仿真

阐述了分布式容错配电系统的功能需求及构型设计,完成了分布式容错配电仿真验证系统的研制,并进行了试验验证。结果表明:系统运行可靠,控制逻辑正确,系统设计满足功能要求。     

欠驱动机械臂的光滑时变指数稳定

 针对一般欠驱动机械臂的运动规划和控制问题进行研究。从二阶漂移非完整约束系统的一般控制模型出发，基于李代数扩展理论，提出了二阶非完整约束系统的光滑多项式扩展概念，并进一步提出了一种二阶漂移非完整约束系统控制的指数稳定控制方法。针对欠驱动机械臂中从动关节不多于主动关节的情况，给出了一个指数稳定控制定理，并以平面2R和3R欠驱动机械臂进行了仿真。仿真结果证明了提出的指数稳定控制方法的有效性。     

航空发动机全程滑态模型跟踪控制研究

 将全程滑态变结构模型跟踪控制首次应用于航空发动机系统,设计出了航空发动机全程滑态模型跟踪控制器。采用二次状态反馈法规划的参考模型不仅满足性能指标要求和完全跟踪的模型匹配条件,同时也实现了完全解耦。由于全程滑态变结构控制消除了能达阶段,故能克服定常滑态变结构控制系统在此阶段对扰动的敏感性,并且其控制律的设计可以改善系统的瞬态性能,克服扰动和未知参数摄动的影响。结果表明:所设计的系统能取得令人满意的控制效果,能有效地抑制干扰和参数摄动的影响, 具有强的鲁棒性。     

应急动力系统的优化

国内飞机首次采用的应急动力系统,在研制过程中对系统的起动信号、工作状态、控制逻辑、设计参数和人机对话等方面进行了改进和优化,使系统的功能更加完善和可靠。     

增广预测模型的航空发动机多变量约束预测控制

针对模型不匹配导致的模型预测控制性能下降的问题，提出了一种基于增广预测模型的航空发动机多变量约束预测控制器设计方法。在现有发动机状态空间模型基础上，将指令跟踪误差与系统状态的变化量增广为状态向量，设计增广预测模型以消除稳态跟踪误差，以控制量所需能量与模型预测输出误差最小为目标，利用带约束的序列二次规划（SQP）算法在线滚动优化控制变量。通过某型涡扇发动机非线性部件级模型的包线内不同状态下仿真分析，结果表明，控制系统无稳态误差，调节时间<2s，有效提高了发动机控制品质，实现了对输出量的限制管理。     

增广状态反馈在雷达伺服控制系统中的设计实现

在航路捷径附近,靶场单脉冲测量雷达的伺服控制器使用传统PID（比例积分微分）角误差控制方法跟踪飞行目标时,会产生较大的动态滞后误差。针对这种情况,提出采用带状态观测的增广状态反馈控制方法,通过实时观测系统内部状态信息（状态变量）并及时根据状态进行系统调节的控制方式,可以实现对高速目标的快速稳定跟踪。经过仿真和系统试验,证明这种控制方法可以较大地提高系统的动态响应速度并减小航路捷径附近的动态滞后误差。     

基于极大代数的离港航班优化调度

改变以往采用的排队论和线性规划等方法，用极大代数理论研究了航班调度优化问题，将进离港系统的非线性转化为极大代数意义下的线性，结合离散事件动态系统理论(DES)的摄动分析法、鲁棒分析法，论证了不同机型排列对系统性能的影响?运用这一方法，实现了对机型排列的寻优，为科学的航班调度提供了定量的参考：     

广义系统H∞控制的GARI方法

本文在[1]的基础上给出了广义系统在一般情况下H∞动态控制器存在的充要条件并在一定条件下将充分条件归结为两个代数Riccati不等式满足广义约束（CARI）的解，给出广义系统在该条件下的H∞次优控制器，并给出了数值实例说明本文的结果。     

相应于一类幂零李代数的顶点代数结构

顶点代数和顶点算子代数在物理学领域有着广泛的应用,因此对其研究也有很大的实际意义。主要从有限维幂零李代数g出发,给出了g带有非退化对称不变双线性函数的条件,并构造了相应于g的一个代数结构,从同构的意义上证明了其满足顶点代数的条件,从而给出了一个新的顶点代数结构。     

跑道侵入与冲突检测的共形几何代数描述

提出一种基于共形几何代数(CGA)的跑道侵入与跑道冲突检测描述方法，以弥补欧氏空间中跑道侵入与冲突检测算法的计算结构复杂、语义不清晰及动态计算效率低等不足。首先，建立跑道保护区的共形几何代数描述，基于共形几何代数的外积运算，通过判断飞行器与跑道保护区(RPZ)各边界所在面的位置关系检测跑道侵入。然后，对飞行器保护区进行共形几何代数描述，基于共形几何代数的内积运算，通过判断飞行器保护区是否相交检测跑道冲突。最后，基于ADS-B数据，构造跑道侵入与冲突场景，利用卡尔曼滤波算法预测航迹，通过实验验证了所提方法的有效性：本文跑道侵入与冲突检测算法的运算速度比欧氏空间方法分别快1.5倍和2.2倍以上，可以更快速地准确检测跑道侵入与跑道冲突。     

航空发动机控制逻辑设计

以成功设计的航空发动机液压机械控制系统和模拟电子控制系统为基础,从中抽取出了相应的控制逻辑,并将它们应用到了数字电子控制系统设计当中。仿真表明,控制逻辑设计的应用是成功的,它可以大大简化控制系统结构,为鲁棒控制器等高阶控制器在航空发动机数字电子控制系统中的应用奠定了基础。