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  • 【期刊】 无人机全包线变增益调参控制律设计

    刊名:计算机测量与控制 作者:付国强 ; 王立鹏 ; 魏雅川 ; 牛晓博 关键词:全包线 ; 无人机 ; 变增益 ; 调参 机构:北京航天无人机系统工程研究所 ; 北京航天无人机系统工程研究所 ; 海军蚌埠士官学校信息技术系 年份:2019
    摘要:中高空察打一体无人机具有长航时、多任务剖面的飞行特点,针对采用固定控制参数难以满足全包线飞行品质的问题,利用雅克比线性化方法建立了时变系统模型,研究了无人机空速、高度、质量变化对飞行品质的影响特性,设计了纵向和横向的短周期模态控制律,结合样例无人机在的典型工况得到了调参调度表,采用参数拟合的方法设计了基于参数摄动的全局调参控制器;仿真结果表明,所设计的变增益控制器能够有效改善无人机在全包线内的飞行品质,提升了无人机的使用性能。
  • 【期刊】 自抗扰实现飞翼布局无人机全包线飞行控制

    刊名:控制理论与应用 作者:张波 ; 周洲 ; 祝小平 关键词:全包线 ; 无人机 ; 飞翼布局 ; 自抗扰控制 ; 时滞 机构:西北工业大学无人机特种技术重点实验室 ; 西北工业大学无人机特种技术重点实验室 ; 西北工业大学航空学院 ; 西北工业大学无人机研究所 年份:2015
    摘要:本文以大展弦比飞翼布局无人机为研究对象,基于线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)理论设计了包含内环姿态控制和外环轨迹控制的全包线飞行控制器.在姿态控制中,提出一种抗时滞LADRC控制方法,可以有效解决控制延迟和执行机构动态特性引起的LADRC响应振荡;在轨迹控制中,考虑飞翼布局无人机的气动特性,分别设计了高度、航向、侧向偏离等常用飞行模态的跟踪控制器.仿真结果表明,在气动参数存在不确定性及强风干扰的全包线环境中连续飞行时,所设计的控制器具有较好的控制性能和较强的鲁棒特性.与常规全包线控制方案相比,本文设计的全包线飞行控制器待整定参数较少,参数整定过程相对简单,为进一步的工程应用提供了参考.
  • 【期刊】 航空发动机全包线鲁棒变增益LPV控制律设计

    刊名:南京航空航天大学学报 作者:吴斌 ; 黄金泉 关键词:全包线 ; 航空发动机 ; 线性变参数 ; 间隙度量 ; 多胞模型 机构:江苏省航空动力系统重点实验室 ; 江苏省航空动力系统重点实验室 ; 南京航空航天大学能源与动力学院 年份:2014
    摘要:提出了一种结合多胞形鲁棒变增益控制综合技术和基于系统广义距离的调度策略的航空发动机全包线控制方法。利用雅克比线性化方法获得包线内多点的发动机线化模型,将这些点作为多胞形模型的顶点,并利用多胞形鲁棒变增益控制综合技术设计顶点控制器。引入能够反映系统广义距离的间隙度量来计算包线内其他点的凸分解系数,结合顶点控制器实现全包线内发动机中间状态高压转速控制。全包线内的仿真结果表明,采用该控制方法能够满足航空发动机中间状态控制要求,具有较好的鲁棒性和跟踪性能,同时保证了控制器在全包线范围的稳定性。
  • 【期刊】 基于SVM辨识的涡扇发动机全包线稳态控制方法

    刊名:航空动力学报 作者:刘建勋 ; 李罡 ; 吕孟军 ; 尉询凯 关键词:涡扇 ; 发动机 ; 稳态控制 ; 线性二次型 ; 支持向量机 ; 辨识 机构:空军第一航空学院航空机械工程系 ; 空军第一航空学院航空机械工程系 ; 空军装备研究院航空装备研究所 年份:2012
    摘要:针对涡扇发动机全飞行包线范围稳态最优控制器的设计问题,首先根据不同飞行条件下发动机各工作状态的稳态"小偏差"线性模型,采用线性二次型调节器(LQR)分别设计得到相应的发动机最优线性控制器参数,然后将所得到的线性控制器用支持向量机方法进行非线性逼近,得到控制器参数的支持向量机辨识模型,以满足发动机全包线、全状态稳态控制的需要.支持向量机模型的输入为飞行高度、马赫数和稳态转速,输出为线性控制器参数.应用实例表明:该方法在全包线范围内对发动机最优稳态控制器的逼近误差均在2%以内,能较好满足控制精度要求.
  • 【期刊】 结冰飞机着陆阶段飞行安全包线确定及操纵应对策略

    刊名:航空学报 作者:周驰 ; 李颖晖 ; 郑无计 ; 武朋玮 ; 董泽洪 关键词:飞行安全包线 ; 结冰飞机 ; 水平集方法 ; 哈密尔顿-雅克比方程 ; 飞行操纵 机构:空军工程大学航空工程学院 ; 空军工程大学航空工程学院 年份:2018
    摘要:结冰会导致飞行安全包线收缩、严重威胁飞行安全,研究结冰后安全包线变化对于操纵应对策略设计及提高飞行安全具有重要意义。以美国国家航空航天局(NASA)的项目飞机GTM(Generic Transport Model)为研究对象,通过对飞机的气动参数进行多项式拟合,建立了结冰飞机纵向通道的动力学模型。为了得到能随结冰程度变化的安全包线,将可达性分析理论引入到对结冰飞机着陆过程的安全性分析。提出将正向可达集与反向可达集的交集作为飞行安全包线,其中可达集的确定是基于水平集方法求解哈密尔顿-雅克比方程的最优解。最后针对不同程度的结冰条件进行了操纵时域验证,并提出了相应的操纵控制策略。研究结果表明,轻度结冰对安全包线影响较小,整个着陆过程的飞行状态始终能在最优控制指导下保持在安全包线以内;但对于重度结冰,飞行安全包线收缩严重,常规操纵已经很难使飞机达到着陆要求,需要进行飞行状态改出处理。研究结果为指导飞行操纵及实时包线保护打下基础。
  • 【期刊】 直升机全包线协调转弯控制律设计及仿真

    刊名:飞行力学 作者:邢小军 ; 闫建国 关键词:多目标遗传算法 ; 协调转弯 ; 飞行控制律 机构:西北工业大学自动化学院 ; 西北工业大学自动化学院 年份:2011
    摘要: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。
  • 【期刊】 高空高速无尾布局无人机全包线鲁棒控制设计研究

    刊名:弹箭与制导学报 作者:程雪梅 关键词:全包线 ; 高空高速 ; 无尾布局 ; 鲁棒控制 机构:西北工业大学 ; 西北工业大学 年份:2011
    摘要:高空高速无尾布局无人机全包线鲁棒控制因其宽泛的飞行包线和特殊的布局成为飞行控制设计的技术难点。文中把鲁棒控制设计分解为无尾飞机的鲁棒稳定和高空高速无人机宽包线飞行的鲁棒控制两步,阐述了适合于无尾飞机的鲁棒稳定结构,给出了全包线鲁棒控制设计方法,仿真分析显示较好的解决了无尾飞机从低空低速到高空高速的鲁棒控制。
  • 【期刊】 一种小型无人倾转旋翼机全包线飞行的参数估计方法

    刊名:中国惯性技术学报 作者:郭剑东 ; 夏品奇 ; 宋彦国 关键词:小型无人倾转旋翼机 ; 捷联惯性导航算法 ; Kalman 滤波器 ; 飞行参数估计 机构:南京航空航天大学 ; 南京航空航天大学 ; 航空宇航学院 ; 直升机旋翼动力学重点实验室 年份:2013
    摘要:小型无人倾转旋翼机的核心是飞行控制系统与捷联惯性导航系统(SINS).针对小型无人倾转旋翼机的不同飞行模式设计了一套线性、计算效率高的捷联导航算法,为控制系统提供真实可靠的反馈参数.在直升机悬停与小速度飞行模式,利用加速度计与磁强计的输出计算测量姿态角并根据角度与角速率的关系设计低阶线性姿态估计算法,递推解算出 MEMS 陀螺的漂移特性,并实时补偿测量的角速率.在倾转与飞机飞行模式飞行器具有持续加速与高速的飞行特性,利用磁强计解算当前航向并引入 GPS 的速度与位置参数,设计了基于误差的线性 Kalman 滤波器,提高持续加速飞行状态的姿态估计精度.数值仿真表明在全包线飞行过程中设计的捷联导航算法具有良好的测量精度,并利用小型无人倾转旋翼机的飞行试验,验证了算法的估计性能与可靠性.
  • 【期刊】 某航空发动机全包线气动稳定性设计方法

    刊名:航空动力学报 作者:刘永泉 ; 施磊 ; 梁彩云 关键词:气动稳定性 ; 航空发动机 ; 包线 ; 畸变 ; 风扇/压气机 机构:中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 ; 中国航空工业集团公司沈阳发动机设计研究所 年份:2012
    摘要:根据稳定性基础理论及工程经验,以某型航空发动机为例,按GJB/Z 224-2005进行了全包线气动稳定性设计,并进行了试验验证.研究结果表明:发动机在高空小表速节流状态下风扇和高压压气机的需用稳定裕度均较大;在发动机包线右边界,风扇需用稳定裕度较大,且基本一致;着陆过程受喷管亚临界影响,风扇需用稳定裕度较大.因此,这些工况在发动机设计和使用中应重点关注.在发动机气动稳定性设计时应保证风扇和高压压气机可用稳定裕度大于需用稳定裕度,并留有一定余量.采用的设计方法可以有效地满足复杂工程研制需求.
  • 【期刊】 航空涡扇发动机全包线平衡流形建模

    刊名:航空动力学报 作者:李述清 ; 张胜修 ; 胡卫红 关键词:航空发动机 ; 飞行包线 ; 相似原理 ; 平衡流形 ; 建模 ; 实时仿真 机构:第二炮兵工程学院303教研室 ; 第二炮兵工程学院303教研室 ; 中国人民解放军第二炮兵驻第31研究所军事代表室 年份:2011
    摘要:根据航空发动机相似工作状态原理和非线性系统平衡流形建模原理,提出一种适用于全飞行包线发动机性能仿真的换算平衡流形模型.首先,根据发动机各状态量的换算参数,对航空发动机平衡流形的概念进一步推广,提出换算平衡流形概念.然后,选取高压转子换算转速和飞行马赫数定义二维调度变量,对全包线发动机参量换算平衡流形进行拟合;并在换算参数意义下,建立某型涡扇发动机全包线换算平衡流形模型.最后利用该模型对不同条件下发动机转速调节过程进行仿真,并与发动机部件级非线性模型对比,检验了模型良好的计算精度和实时计算性能.
  • 【期刊】 一种全包线容错飞行控制方案的设计与仿真

    刊名:系统仿真学报 作者:侯砚泽 ; 董朝阳 ; 王青 ; 兰鹏 关键词:容错控制 ; 飞行控制 ; 多模型切换 ; 超稳定性 ; 遗传算法 机构:北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 ; 北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院 ; 上海理工大学光电信息与计算机工程学院 年份:2009
    摘要:基于多模型切换控制思想和模型参考自适应理论,设计无需故障检测与分离模块的全包线容错飞行控制系统。针对飞行包线内所有特征点处的线性定常子模型,建立了高品质的参考模型,而后应用超稳定性理论设计获得一簇自适应控制律,并采用遗传算法对其控制增益进行优化选择。通过配置补偿器在线调节待切换控制器的输出,有效抑制了飞机跨越不同特征点邻域时产生的控制器切换抖动。通过某型飞机纵向运动仿真表明,提出的控制方案具有良好的容错能力。
  • 【期刊】 飞行器全包线控制律算法实现及仿真

    刊名:计算机测量与控制 作者:周志久 ; 闫建国 ; 卢京潮 ; 张家明 关键词:直升机 ; 飞行包线 ; 全局寻优 ; 径向基函数 机构:西北工业大学自动化学院 ; 西北工业大学自动化学院 年份:2009
    摘要:针对直升机在整个飞行包线内的各项气动导数随飞行状态变化大的特点,为保证直升机具有良好的飞行品质,建立了直升机全包线内的T-S模型,选用与T-S模型等价的径向基函数神经网络对全包线内控制律进行设计;利用直接搜参法,对包含多个非线性因素的实际模型进行寻参,根据寻参得到的数据,建立全包线内控制律的神经网络模型,进行全局寻优,从而实现飞行品质与参数间的最佳匹配;最后通过仿真验证这种方法是有效可行的。
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