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近20年来,变结构系统(VSS)理论的发展日益引人注目。本文旨在将变结理论引入到飞行控制系统的设计,并提出一种新的设计方法和工程实现的方案,通过系统仿真,证实了这种方法和方案是可行的。 在变结构飞行控制系统的设计上,Anthong J.Calise和Friedrich S.Kramer以及C.M.Derling先后研究了在一定飞行状态下变结构系统对相对飞行模型误差的鲁棒性的影响。本文将讨论飞行状态(空域,速度等)变化情况下,VSS的控制效果,并以某型无人机为例,与传统的PD控制结果进行比较。研究将集中于飞机的纵向运动控制。 相似文献
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基于非线性动态逆理论,设计了亚轨道可重复使用运载器(SRLV)的再入控制律.首先,分析了SRLV再入段的数学模型,并给出了反作用推力控制系统(RCS)的控制模型;其次,将非线性动态逆方法与时标分离原则相结合,考虑飞行器姿态控制系统的外环角回路的慢变特性和内环角速度回路的快变特性,独立设计了两个回路的控制律;最后,为了增强系统的鲁棒性,分别在两个回路中引入了比例-积分反馈,有效地抑制了干扰力、力矩和非线性对消带来的逆误差.仿真结果表明,设计的控制律对SRLV再入段具有很好的控制效果. 相似文献
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介绍一种直接驱动阀(DDV)式作动器的余度数字式伺服系统设计与实现,描述了系统的余度配置、设计思想及组成,建立了DDV作动器的结构参数化模型及数字伺服回路的模型,并进行了仿真,分析了作动器动静态特性、采样频率及监控器的设计性能。最后,采用快速原型实时仿真,对余度数字式伺服系统完成了的性能试验验证,结果表明系统性能令人满意。 相似文献
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《燃气涡轮试验与研究》2019,(6)
为满足高空舱飞行环境模拟控制系统电液伺服位置控制回路高精度、高响应的需求,采用系统仿真和工程实用控制系统设计与调试相结合手段,依次分析并建立了高空舱电液伺服位置控制回路的数学模型;在MatlabSimulink平台上进行了控制仿真调试与分析,表明所得到的电液伺服位置控制回路可满足高精度控制要求;在控制系统仿真分析的基础上,对实际的控制系统进行了前馈+反馈校正、串级控制等工程改进工作。经实际飞行环境模拟试验验证,工程实现后的电液伺服位置控制回路取得了理想的动态响应和位置跟踪能力,保证了高空台飞行环境模拟控制系统的过渡态调节品质和稳态调节精度。 相似文献
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本文研究非线性交结构系统(VSS)的性质。首先,给出了二种变结构控制器的综合方法,其次,以较大的篇幅研究了非线性变结构系统滑动运动的性质,其中包括系统的向量场及其滑动运动的向量场的关系,力学系统的变结构控制的性质以及变结构系统的极点配置等问题。 相似文献
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变结构系统的递阶切换模式 总被引:1,自引:0,他引:1
本文研究关于线性多变量变结构系统的递阶切换模式及其切换函数c与变结构控制u(x,s)的设计问题。文中提出了两种递阶一切换模式,并按模式的到达条件及对滑动模态的极点配置的原则给出了各种情况下切换函数及变结构控制的设计方法。此种模式的最大优点是系统的控制容许失误。 相似文献
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应用基于Lyapunov直接法的非线性不确定系统鲁棒控制方法,为某型直升机垂直飞行模态设计了鲁棒控制律,该控制律能保证闭环系统具有全局稳定性。为验证所设计鲁棒控制律的有效性,对直机机垂直飞行的三 机动:设定点悬停、起飞着陆机和忽上忽下机动,分别进行了闭环系统仿真。仿真结果表明,所设计的控制律对系统参数的摄动具有很强的鲁棒性。 相似文献
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Robust adaptive fault-tolerant control of a tandem coaxial ducted fan aircraft with actuator saturation 总被引:1,自引:0,他引:1
This paper is concerned with the robust adaptive fault-tolerant control of a tandem coaxial ducted fan aircraft under system uncertainty, mismatched disturbance, and actuator saturation. For the proposed aircraft, comprehensive controllability analysis is performed to evaluate the controllability of each state as well as the margin to reject mismatched disturbance without any knowledge of the controller. Mismatched disturbance attenuation is ensured through a structured H-infinity controller tuned by a non-smooth optimization algorithm. Embedded with the H-infinity controller, an adaptive control law is proposed in order to mitigate matched system uncertainty and actuator fault. Input saturation is also considered by the modified reference model. Numerical simulation of the novel ducted fan aircraft is provided to illustrate the effectiveness of the proposed method. The simulation results reveal that the proposed adaptive controller achieves better transient response and more robust performance than classic Model Reference Adaptive Control (MRAC) method, even with serious actuator saturation. 相似文献
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月球车在执行科学探测任务过程中,其自身的高精度定位是一项亟需解决的关键问题。针对在特征稀疏的月面环境下的定位问题,提出一种视觉惯性融合的SLAM方法,将视觉测量与惯性传感器的信息利用位姿图优化方法融合,实现高精度的联合定位。针对特征稀疏环境下的前端视觉数据关联误差较大的问题,提出了一种基于四元树的光流跟踪算法,能够有效地跟踪鲁棒的特征点,提升了关键帧之间相对位姿估计的准确性。并且针对月面环境特有的恒星无穷远点干扰问题,提出一种高效的恒星点剔除算法,能够有效改善无穷远点导致的定位精度下降的问题。搭建了一套模拟月面环境的计算机仿真系统,并构建了多个月面环境视觉惯性SLAM仿真数据集,在不同的模拟月面场景下进行定位性能仿真验证,仿真测试结果表明本文算法的鲁棒性更强,具有更高的定位准确度。 相似文献
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直升机/涡轴发动机综合系统鲁棒抗扰控制设计 总被引:4,自引:0,他引:4
提出了一种直升机/涡轴发动机综合系统鲁棒抗扰控制方法。分别设计了基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒保性能控制的直升机四通道多变量控制器和涡轴发动机转速控制器;为了进一步提高发动机自由涡轮转速环的抗扰能力,结合自抗扰控制(ADRC)方法,构建了涡轴发动机转速鲁棒保性能控制+扭矩ADRC补偿的控制方案,充分利用了ADRC控制强的干扰补偿能力,避免了鲁棒设计方法的保守性。在UH-60直升机/涡轴发动机综合模型仿真环境下通过模拟直升机大幅急速升降操作,验证了直升机/涡轴发动机综合系统所采用的鲁棒抗扰控制,尤其是涡轴发动机鲁棒自抗扰控制,具有理想的抗扰控制效果,能够抑制直升机机动操作过程中大的扭矩扰动对涡轴发动机造成的不利影响,从而使直升机具有更好的机动能力。 相似文献
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空对空导弹攻击在综合火力/飞行控制中的设计、仿真 总被引:5,自引:0,他引:5
研究空-空导弹攻击在综合火力/飞行控制(IFFC)系统中的设计与仿真问题,给出了IFFC系统的结构、组成及仿真信息流图。探讨了中程导弹拦射攻击的火力控制算法,并且详细地讨论了火力/飞行耦合器的设计方法及组成。最后,采用五自由度非线性飞机方程及三轴ACT控制增稳系统,进行了整个火力/飞行系统的数字仿真。在仿真的基础上,设计了一些典型作战条件下的火力/飞行耦合控制器的参数。仿真结果表明:综合火力/飞行控制系统可以实现导弹攻击的自动化,同时也说明本文设计的火力/飞行耦合器具有很强的鲁棒性能 相似文献
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Yu-Kai Chen Yu-En Wu Tsai-Fu Wu Chung-Ping Ku 《IEEE transactions on aerospace and electronic systems》2003,39(3):1002-1015
An averaged current-sharing strategy (ACSS) for paralleled multi-inverter systems with digital signal processor (DSP)-based robust controls is presented. With an ACSS, the inverters are in parallel operation and each inverter has a voltage robust controller to achieve system stability and robustness, and a current robust controller to track the averaged inductor current of the inverters to achieve equal current distribution. In the proposed system, the current-sharing control loop is independent of the voltage control loop. Therefore, equal current distribution among the inverters, fast response, and tight regulation can be achieved. Additionally, the ACSS in each inverter can be readily implemented with two operational amplifiers. Simulation results and hardware measurements or a single-inverter system and a two-inverter system, and simulation results of a three-inverter system with linear and nonlinear loads have demonstrated the feasibility of the proposed control scheme in equal current distribution and fast regulation. 相似文献