A Distributed Coordinated Control Scheme for Morphing Wings with Sampled Communication

To investigate the control of morphing wings by means of interacting effectors, this article proposes a distributed coordinated control scheme with sampled communication on the basis of a simple morphing wing model, established with arrayed agents. The control scheme can change the shape of airfoil into an expected one and keep it smooth during morphing. As the interconnection of communication network and the agents would make the behavior of the morphing wing system complicated, a diagrammatic stability analysis method is put forward to ensure the system stability. Two simulations are carried out on the morphing wing system by using MATLAB. The results stand witness to the feasibility of the distributed coordinated control scheme and the effectiveness of the diagrammatic stability analysis method.     

基于事件触发的异构多智能体最优包含控制

针对异构多智能体系统的输出包含控制问题,提出一种基于边的事件触发最优控制协议,保证所有跟随者的输出能进入到由领航者的输出所形成的凸包中。同时,使系统达到最优性能,最小化控制代价。考虑到不是所有的跟随者都可获得领航者的信息,提出一种基于边的分布式事件触发观测器,估计领航者输出形成的凸包内点的轨迹。设计加权代价函数评价包含控制的性能,并将输出包含问题转化为最优状态反馈控制设计问题。利用贝尔曼方程和黎卡提方程,给出异构多智能体系统最优输出包含控制的参数设计。选择不同类型的机器人构成多智能体系统,验证算法的有效性。     

导弹自动驾驶仪微机自适应控制系统设计

研究了战术导弹自动驾驶仪的微计算机系统设计问题,讨论自动驾驶仪采用衰减记忆最小二乘法直接辨识弹体的时变参数,应用最小方差着适应控制方法计算出反馈控制量,实现闭环自适应控制。文中根据地空导弹自导弹自动驾驶仪以微机系统的功能要求,论证了微机系统总休性能参数的选择,设计出Ｚ－８０００ＣＰＵ为核心的微机系统,推导出一套适合微机定点运算的算法算式,并在此基础上,编制了微机系统的应用软件。计算结果表明,用微处     

航空发动机分布式控制拓扑结构优化方法

以控制系统的质量和可靠性为目标,采用基于遗传算法的改进NSGA(non-dominated sorting genetic algorthm)-Ⅱ对航空发动机分布式控制系统的网络拓扑结构进行优化设计.针对可靠性评估方法存在的不足,提出一种用于评估一般网络结构可靠性的方法.结果表明:随着加入的环形节点的增加或基本回路数目增加,系统的质量和可靠性都逐渐增大,但当基本回路数目大于2时,系统的质量会快速增加而可靠性则没有明显变化.因此,在系统质量和可靠性的综合影响下,航空发动机网络拓扑结构中的基本回路数应尽可能不大于2.      

主-从多飞行器三维分布式协同制导方法

针对三维空间下的多飞行器协同打击问题,基于主飞行器和从飞行器架构提出了两种分布式协同制导方法,实现了所有飞行器最终对目标的同时命中。方法1在定义协调变量的基础上,通过对所选协调变量的一致性协同控制使从飞行器状态同步于主飞行器状态。方法2提出了分布式观测器对主飞行器的状态进行准确估计,各从飞行器通过跟踪观测的主飞行器状态信息实现命中时间的一致。理论分析表明,两种方法都可保证多飞行器同时命中目标。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

多无人机协同控制方法及应用研究

多无人机集群作战是未来战争的重要形式。作为集群作战中的关键技术,协同控制有着极为广泛的应用,例如多无人机编队飞行、协同侦查与集群攻击等。简述了多无人机集群作战的发展历程,归纳了集群作战过程中的关键技术,给出了协同控制方法的分类与体系结构。然后,从编队控制、合围控制、跟踪控制3个方面,总结了近年来国内外关于协同控制方法的研究成果。重点介绍了编队控制中的四种典型方法及相关应用,分析了各类编队控制方法的优缺点。最后对多无人机协同控制方法的未来发展方向进行了展望。     

Adaptive vector field based accurate homing control of aerial delivery systems

This paper investigates the homing control problem of a flexible aerial delivery system with external wind, at-mospheric turbulence, and aerodynamic uncertainties. An accurate homing control strategy is presented, consisting of a trajectory generation algorithm and a lateral tracking controller. A high-altitude trajectory generation is de-veloped with system characteristics explicitly considered to generate the desired trajectory for the aerial delivery control system design. It significantly compensates for the altitude deviation of the existing multiphase theory based trajectory generation methodologies. A novel adaptive vector field control law is then designed to accom-plish the lateral tracking maneuvers. The key feature of the proposed method is that the complete lateral closed-loop control, including position and heading angle loops, is achieved in the presence of disturbances and dynamic uncertainties. The homing control with high landing accuracy is therefore achieved. Simulation and hardware-in-loop testing results are finally presented to validate the proposed method’s effectiveness compared to a conventional homing control scheme.     

燃气轮机分布式控制系统设计

阐述了燃气轮机分布式控制系统的技术方案,详细介绍了该系统的硬件电路设计、软件设计和控制模块机箱设计,为配合动力控制系统的发展提供了新的思路。     

飞行控制律的状态观测器重构研究

飞机在飞行过程中，因某些测量元件出现故障致使信号丢失，会严重影响飞行控制系统的正常工作。针对这一问题，提出了设计降维状态观测器进行控制律重构的方法；应用这种方法研究了某无人飞机俯仰通道的控制重构；并对其工程实现进行了探讨。仿真结果表明：引入状态观测器后，习行控制系统在测量元件出现故障时，仍能继续正常工作，并具有较好的动态性能，最后验证了该方法的有效性、可行性。     

PREDICTIVE VARIABLE STRUCTURE CONTROL FOR A CLASS OF NONLINEAR SYSTEM

Nonlinear sliding mode predictive controller is designed for a class of nonlinear system with unmodeled dynamic characteristics and nonlinear term. The method is based on nonlinear optimal predictive control. The variable structure control law minimizes the quadratic index of a predictive sliding mode, which contains the cost function of control preventing the control effect from saturation for in most practical implementation the control inputs are bounded by physical constraints and energy constraints. According to the immeasurable states, the variable structure observer for nonlinear systems is adapted. The variable structure system method is apt to the realization of observer with variable parameters and uncertainty. The proof shows that the states of the observer asymptotically convergence to the real states of the system although it is of uncertainty and nonlinear terms. Finally, the digital simulation results prove the effectiveness of the proposed method.     

蒸汽动力分布式集成智能故障决策支持系统

船舶蒸汽动力故障决策支持系统是一个复杂的系统决策问题。文章借鉴RODOS系统（核事故应急决策支持系统）的思想,将分布式系统结构、系统集成思想以及智能运作机制引入到决策支持系统之中,提出船舶蒸汽动力系统分布式集成智能故障决策支持系统的理论框架和结构。系统可充分利用分布式集成智能理论的自主性、反应性和自觉性,对蒸汽动力系统故障时的处置决策提供有效支持。     

一类非线性系统的神经网络自适应控制

针对一类单输入单输出不确定非仿射型非线性系统,基于多层神经网络提出了一种直接自适应控制方法。该设计方法首先应用多层神经网络自适应模拟逼近逆解中的未知部分,然后应用逆设计和自适应反演设计出虚拟控制量,最后应用反馈线性化设计方法和神经网络设计了直接自适应控制律。并利用Lyapunov稳定性定理推导了神经网络的参数调节律,保证了闭环系统的所有信号均最终一致有界。     

无人机编队队形保持控制器的分散设计方法

针对无人机编队中邻近无人机的数学模型相互耦合的特性,提出了一种分布式编队队形保持控制器的分散设计方法。将无人机编队模型分解成解耦部分和关联部分。对解耦部分直接使用鲁棒控制方法设计控制器,对关联部分采用改进的关联系统分布式控制方法设计控制器。将两个控制器结合起来,控制无人机编队飞行。仿真结果表明:该控制器可以控制无人机编队,在定常运动和机动过程中,都能收敛到期望队形,并且对外界干扰具有一定的鲁棒性。控制器设计过程是分散的,涉及的计算的维数和单个无人机模型的维数相当,具有运算量小的优点。