Multi-parameter decoupling and slope tracking control strategy of a large-scale high altitude environment simulation test cabin

A large-scale high altitude environment simulation test cabin was developed to accurately control temperatures and pressures encountered at high altitudes. The system was developed to provide slope-tracking dynamic control of the temperature–pressure two-parameter and overcome the control difficulties inherent to a large inertia lag link with a complex control system which is composed of turbine refrigeration device, vacuum device and liquid nitrogen cooling device. The system includes multi-parameter decoupling of the cabin itself to avoid equipment damage of air refrigeration turbine caused by improper operation. Based on analysis of the dynamic characteristics and modeling for variations in temperature, pressure and rotation speed, an intelligent controller was implemented that includes decoupling and fuzzy arithmetic combined with an expert PID controller to control test parameters by decoupling and slope tracking control strategy. The control system employed centralized management in an open industrial ethernet architecture with an industrial computer at the core. The simulation and field debugging and running results show that this method can solve the problems of a poor anti-interference performance typical for a conventional PID and overshooting that can readily damage equipment. The steady-state characteristics meet the system requirements.     

AHP机场选址判断矩阵的一种构造方法

对AHP机场选址中专家或决策者给出的判断矩阵质量不高、一致性水平不满足要求的问题进行了研究。以1～9标度法则下同层因素相对重要性的内在逻辑关系为基础,结合机场选址因素众多的实际,提出基于一致性基准矩阵的判断矩阵构造方法。方法在充分利用专家或决策者比较有把握的判断信息的同时,能够有效克服专家或决策者作交叉判断时思维的不一致性,较好地解决AHP机场选址中判断矩阵的确定问题。     

考虑扰动的无人机集群协同态势感知一致性评估

无人机（UAV）集群协同态势感知（SA）一致性是无人机集群协同作战的关键,对一致性进行评估至关重要。针对态势感知过程中面临的强不确定性等问题,在一致性评估指标体系的基础上,提出了基于证据推理规则的态势感知一致性评估方法,将各类指标信息统一至置信结构,并充分考虑指标的权重与可靠度。采用扰动分析法对复杂战场环境进行模拟,提出考虑扰动的态势感知一致性评估方法,并对算法进行了总结。最后,通过仿真算例和对比研究验证了所提方法在不确定性表达、一致性评估和无人机集群的环境适应性研究等方面的有效性。     

有向切换拓扑下非线性多智能体系统的一致性控制

本文研究有向切换拓扑条件下无领导者的Lur'e型非线性多智能体系统的动态一致性问题。设计了基于协同邻居输出信息的观测器类型的动态一致性算法,可以保证在邻居状态信息未知情况下系统达到一致。利用Laplacian矩阵的特殊性质以及Laplacian矩阵的降维变型形式,提出了一种新的拓扑依赖的多重Lyapunov函数构建方法,进而将切换拓扑下的一致性问题转换为低维切换系统的稳定性问题。该方法放宽了对拓扑条件的约束,实现了网络拓扑依赖矩阵和系统动态依赖矩阵的独立设计。再利用多重Lyapunov函数法结合线性矩阵不等式方法对系统进行稳定性分析,给出动态一致性控制器的反馈矩阵的求解方法,得到了平均驻留时间条件。结果表明,提出的方法可使得Lur'e型非线性多智能体系统达成一致,只要满足每个候选拓扑中都包含有向生成树且切换拓扑的平均驻留时间大于一个指定的阈值。     

满足LQR指标的群系统编队形成问题优化控制方法

针对群系统编队形成问题,提出了一种满足LQR(Linear Quadratic Regulator)指标的优化控制方法。首先,建立编队形成问题的数学描述和设计编队形成控制协议。其次,给出群系统实现时变编队的充要条件,借助李雅普诺夫方法分析系统的稳定性。然后,设计了编队协议增益矩阵,给出了控制协议满足LQR指标的最优性条件。最后,仿真实验验证了控制方法的有效性。     

超宽带LFM信号去斜率脉压分析

去斜率脉压法能够极大地降低对超宽带LFM信号的高采样率要求.通过对去斜率脉压过程的分析及仿真得出了两条结论:对去斜率脉压性能影响最大的是参考信号与回波信号的时延差,而时延差对脉压性能影响的程度则取决于加权函数的时间失配性质;根据加权函数时间失配性质可以确定采样频率.该结论对工程实现去斜率脉压处理有一定参考价值.     

星载多通道信号采集处理平台设计方法研究

多通道信号采集处理平台是阵列信号处理系统的关键设备,其性能指标关系到整个系统的精度,需要研究其硬件平台实现时的方法。文章结合星载多通道信号采集处理系统的原理及特点,在幅相一致性、输入动态范围及通道间隔离度等方面,分别提出了在方案设计、器件选型及电路设计等阶段的解决途径;通过优化模拟前端阻抗匹配设计及合理的平面分割等方法,提升了电路性能;并基于COTS（Commercial off The Shelf,商用现货）器件设计了硬件平台;对关键技术指标进行了仿真分析,搭建测试系统验证了平台的性能指标,在测试频带内,系统的幅度一致性<1 dB,相位一致性<±3°。文章对采用阵列信号处理系统的星载设备研制,尤其是对具有低成本、小型化、低功耗需求的载荷,有着较强的指导性。     

航天器电源智能判读规则框架构建与应用

规则判读是航天器地面测试与在轨异常检测的重要手段,具有机理清晰、结论明确、易于工程实施的优点。目前,判读规则制定缺乏指导性框架与模板,不利于规则的有效推开。针对该问题,文章基于航天器电源设计机理与判读方法论,从工作模式分析、冗余遥测一致性、遥测参数功能关联、能源趋势分析4个方面出发,设计了航天器电源智能判读规则框架,并在航天器测试与在轨监测中进行了实例化应用。应用结果表明：智能判读规则框架能提升航天器电源系统异常的实时检测能力,可作为国内航天器电源健康状态监测的技术参考。     

基于瞬时频率估计的双曲调频信号检测技术

基于双曲调频信号的特征分析,提出了一种新的HFM信号检测方法——周期斜率方差检测器。根据不同信噪比下周期斜率方差的概率密度,给出了该检测器的二元假设检验模型,并对比了相同条件下该检测器与匹配滤波器的性能。仿真结果表明,周期斜率方差检测器是一种恒虚警概率检测器,在较低信噪比下可有效检测双曲调频信号,并对多普勒失配有很好的适配性。     

多传感器融合状态估计方法综述

随着传感器网络技术的发展,多传感器融合状态估计凭借其鲁棒性、灵活性、可扩展性以及便于故障检测等优点,长期受到国内外学者的广泛关注,并取得了大量研究成果。数据融合的方法为融合状态估计奠定了理论基础,也是早期研究的主要方向,从20世纪70年代到20世纪末,相继发展出了集中式和分散式滤波架构及相应算法。无线通信技术的成熟以及一致性算法的出现使得分布式状态估计的研究进入了快车道,自2005年以来,大量基于一致性的分布式滤波算法被提出,其中不乏实用的经典方法和优秀的开创性方法。旨在梳理多传感器融合状态估计的发展,探究从数据融合到分布式滤波的内在联系,并对一些经典方法进行了总结。