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带柔性伸杆小卫星振动控制的半物理仿真实验 被引量：6
1
作者 楚中毅 任善永 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期748-754,共7页
在空间探测任务中,为了避免卫星平台剩磁对空间待测信息的干扰影响,需采用轻质的伸杆机构支撑各类探测载荷远离卫星本体,而伸杆的弹性振动不可避免地会耦合作用到卫星本体,从而降低卫星本体的姿态控制精度和稳定度。针对此问题,提出了... 在空间探测任务中,为了避免卫星平台剩磁对空间待测信息的干扰影响,需采用轻质的伸杆机构支撑各类探测载荷远离卫星本体,而伸杆的弹性振动不可避免地会耦合作用到卫星本体,从而降低卫星本体的姿态控制精度和稳定度。针对此问题,提出了一种基于伸杆最优指令整形结合本体自适应扰动抑制滤波器的复合振动控制策略,即采用指令整形技术抑制柔性伸杆的弹性振动,同时设计自适应扰动抑制滤波器进一步抵消柔性伸杆残余振动对本体的干扰影响,最后在搭建的半物理仿真实验平台上对控制方法进行了实验验证。结果表明:此方法在有效抑制柔性伸杆残余振动的基础上,通过干扰抵消和抑制的控制策略可显著提高此类航天器的姿态控制精度和稳定度。 展开更多
关键词 柔性伸杆 振动抑制 最优指令整形器 自适应扰动抑制滤波器 半物理仿真实验
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面向重心、质量变化的自适应飞行控制律设计与半物理实时仿真验证
2
作者 李煜 刘小雄 +3 位作者 黄伟 李珂澄 明瑞晨 章卫国 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1030-1038,共9页
考虑到重心、质量变化对飞行器动态的影响,提出一种非线性L1自适应控制方法,并应用此方法设计飞行控制器,达到提高飞控系统对重心、质量变化扰动鲁棒性的目标。该方法在L1自适应控制的基础上引入反馈线性化策略,用于消除飞行器已知非线... 考虑到重心、质量变化对飞行器动态的影响,提出一种非线性L1自适应控制方法,并应用此方法设计飞行控制器,达到提高飞控系统对重心、质量变化扰动鲁棒性的目标。该方法在L1自适应控制的基础上引入反馈线性化策略,用于消除飞行器已知非线性动态,并实现飞行器状态的快速解耦。提出的非线性L1自适应控制解决了常规L1自适应控制因克服自身已知非线性而导致鲁棒性不足的问题,进而提高控制器对外部扰动的鲁棒性。此外,应用改进的分段常数设计自适应律提高扰动的估计精度。在硬件在环的飞行控制半物理实验平台下验证所设计的飞行控制律的控制性能与鲁棒性。实验结果表明,基于非线性L1自适应设计的飞行控制律具有强大的鲁棒性,能够有效克服飞行过程中重心、质量突变对飞机的影响,在保证飞机稳态性能的同时,兼顾了飞机的瞬态性能。 展开更多
关键词 非线性L1自适应控制 飞行控制系统 重心、质量变化 硬件在环的半物理实验 改进的分段常数自适应律
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敏捷机动小卫星姿态的非线性自适应控制及实验研究 被引量：3
3
作者 谌颖 楚中毅 徐静怡 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期177-184,共8页
针对敏捷小卫星在运行过程中遇到的各种不确定性和干扰等问题,研究了以单框架控制力矩陀螺(SGCMGs)为执行机构的小卫星姿态机动和跟踪控制方法。在航天器动力学建模时考虑了执行机构的模型;设计了一种具有自适应能力的非线性控制器,并利... 针对敏捷小卫星在运行过程中遇到的各种不确定性和干扰等问题,研究了以单框架控制力矩陀螺(SGCMGs)为执行机构的小卫星姿态机动和跟踪控制方法。在航天器动力学建模时考虑了执行机构的模型;设计了一种具有自适应能力的非线性控制器,并利用Lyapunov理论证明了控制系统的渐近稳定性;为校验该方法的有效性,搭建了基于SGCMGs的敏捷卫星姿态控制系统的半物理仿真实验平台,并考虑模型不确定性、外界干扰及执行机构控制力矩受限的情况进行了半物理仿真实验,相关结果校验了本文方法的有效性。 展开更多
关键词 敏捷小卫星 控制力矩陀螺 自适应控制 半物理实验
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兆瓦级风力机节能型电-液复合变桨距系统实验研究 被引量：2
4
作者 姜继海 苏文海 +4 位作者 李阳 李玉君 吕凤池 胡志栋 赵进宝 《液压与气动》 北大核心 2013年第2期57-61,共5页
该文针对现有的电动变桨距系统和液压变桨距系统存在的问题,将直驱式容积控制电液伺服技术与风力机变桨距系统相结合,提出了一种节能型电-液复合变桨距系统。设计了该节能型电-液复合变桨距系统半物理仿真实验台,通过一系列实验,分析了... 该文针对现有的电动变桨距系统和液压变桨距系统存在的问题,将直驱式容积控制电液伺服技术与风力机变桨距系统相结合,提出了一种节能型电-液复合变桨距系统。设计了该节能型电-液复合变桨距系统半物理仿真实验台,通过一系列实验,分析了该节能型电-液复合变桨距系统在大功率风力机上应用的可行性。 展开更多
关键词 变桨距 直驱式容积控制 节能型电 液复合 半物理实验台
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燃油时滞特性对燃气轮机动态性能的影响研究
5
作者 应世琪 舒春英 +3 位作者 王志涛 张靖凯 李淑英 汪博文 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第14期67-73,共7页
燃油系统的时滞特性会对燃气轮机的动态性能造成显著影响,集成仿真模型是复现这种复杂动态过程的有效工具,尤其是对于负荷突变的恶劣工况。基于燃气轮机与燃油系统模拟装置的结构和工作原理建立了一个多学科的燃气轮机多系统集成模型,... 燃油系统的时滞特性会对燃气轮机的动态性能造成显著影响,集成仿真模型是复现这种复杂动态过程的有效工具,尤其是对于负荷突变的恶劣工况。基于燃气轮机与燃油系统模拟装置的结构和工作原理建立了一个多学科的燃气轮机多系统集成模型,并搭建了发电燃气轮机半物理仿真实验台,进行变工况仿真。结果表明,燃油系统的时滞特性会减弱突变负荷时燃气轮机的燃油调节能力,降低燃气轮机的稳定性,同时导致燃气轮机动力涡轮转速的瞬态调速率增大,在0.2~0.4工况的加载过程中瞬态调速率增大了44.36%,0.4~0.6工况的加载过程中增大了29.75%。 展开更多
关键词 燃气轮机 燃油系统 时滞特性 多系统集成 半物理仿真实验
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运载火箭上面级惯性与天文组合导航系统设计 被引量：9
6
作者 张利宾 崔乃刚 +1 位作者 吕世良 浦甲伦 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2473-2481,共9页
针对运载火箭上面级惯性导航随时间累积而误差增大以至不能满足长时间工作要求的问题,对采用星敏感器和地球敏感器修正惯性导航误差的方案进行了研究。首先,导出了上面级常用坐标系定义和姿态转换矩阵。然后,根据惯性导航的误差传播特... 针对运载火箭上面级惯性导航随时间累积而误差增大以至不能满足长时间工作要求的问题,对采用星敏感器和地球敏感器修正惯性导航误差的方案进行了研究。首先,导出了上面级常用坐标系定义和姿态转换矩阵。然后,根据惯性导航的误差传播特性、星敏感器测量方程和地球敏感器的模拟测量方程,给出了组合导航的状态方程和观测方程。最后,设计了基于Matlab/dSpace仿真平台的星敏感器在导航回路中的半物理仿真实验。实验结果表明,组合导航使惯性导航位置误差矢量和从1.1719×104m减小到1.0367×103m,速度误差矢量和从11.2827m/s减小到3.6626m/s,姿态误差从0.1°减小到5′,说明了该组合导航方案能够有效修正惯性导航时间累积误差,半实物仿真实验验证了惯性/天文组合导航方案的可行性与正确性。 展开更多
关键词 运载火箭上面级 组合导航 地球敏感器 星敏感器 半物理实验
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MS-KF融合算法用于锥套跟踪 被引量：4
7
作者 王旭峰 董新民 +2 位作者 孔星炜 支健辉 王龙 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期951-956,共6页
针对无人机自主空中加油过程中锥套跟踪,提出一种均值漂移-卡尔曼滤波(mean shiftKalman filter,MS-KF)融合算法。分析了基于均值漂移算法的锥套目标模型、相似性度量、锥套目标定位的锥套定位原理;引入卡尔曼滤波器对锥套运动状态进行... 针对无人机自主空中加油过程中锥套跟踪,提出一种均值漂移-卡尔曼滤波(mean shiftKalman filter,MS-KF)融合算法。分析了基于均值漂移算法的锥套目标模型、相似性度量、锥套目标定位的锥套定位原理;引入卡尔曼滤波器对锥套运动状态进行预测,将锥套运动信息融合到均值漂移算法中,以保证锥套跟踪算法的稳定性和鲁棒性;给出了MS-KF融合算法用于锥套识别跟踪的流程;搭建了锥套跟踪半物理实验验证系统,分别进行MS-KF融合算法用于锥套跟踪的半物理实验验证及数值仿真分析。实验结果表明:MS-KF融合算法可以对锥套精确定位跟踪,无人机3个轴向的跟踪误差保持在0.3m的范围内,保证了无人机自主空中加油的顺利进行。 展开更多
关键词 计算机视觉 锥套跟踪 MS—KF融合算法 半物理实验 数值仿真
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全捷联图像导引头视线角速率精度分析 被引量：1
8
作者 孙婷婷 储海荣 +4 位作者 郭立红 陈阳 张百强 张跃 贾宏光 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1479-1487,共9页
为分析全捷联图像导引头视线角速率精度影响因素,提出了视线角速率精度分析算法。首先,提出了视线角速率解耦算法;其次,根据误差理论详细分析了视线角速率各误差源的误差灵敏度并提出了精度计算方法;再次,分析了体视线角、弹体角速率、... 为分析全捷联图像导引头视线角速率精度影响因素,提出了视线角速率精度分析算法。首先,提出了视线角速率解耦算法;其次,根据误差理论详细分析了视线角速率各误差源的误差灵敏度并提出了精度计算方法;再次,分析了体视线角、弹体角速率、姿态角与体视线角速率等误差形成机理与精度影响;最后,建立了半物理仿真实验系统进行算法验证,结果表明,视线高低角速率与方位角速率的估算精度分别为0.273°/s与0.235°/s,实验结果分别为0.281°/s与0.242°/s,相对误差分别为2.85%与2.89%,验证了视线角速率精度估计算法的正确性与精确性。研究结果可以用于全捷联图像制导控制系统总体设计过程,并为视线角速率精度估计与指标分配提供理论依据。 展开更多
关键词 全捷联图像导引头 视线角速率精度 误差灵敏度 半物理仿真实验
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活塞发动机传感器信号模拟及误差分析
9
作者 陆晓磊 钱政 张秦岭 《西北大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期53-60,共8页
为解决无人机半物理仿真实验中活塞发动机参数长时输入问题,提出了一种轻量级便携式多传感器信号模拟系统解决方案。设计实现了触摸屏人机/MCU/信号模拟模块的三级结构,以某型活塞发动机为模拟对象,搭建了信号模拟系统,可简单方便地实... 为解决无人机半物理仿真实验中活塞发动机参数长时输入问题,提出了一种轻量级便携式多传感器信号模拟系统解决方案。设计实现了触摸屏人机/MCU/信号模拟模块的三级结构,以某型活塞发动机为模拟对象,搭建了信号模拟系统,可简单方便地实现各参数排程输出;设计了电路模拟方法,可对热电阻、热电偶、4~20 mA电流信号、转速脉冲信号及开关量信号等进行模拟;对其中部分易受干扰信号进行了误差分析,给出误差计算公式和误差值估算,验证了系统的可行性。该系统可替代发动机作为各个长时试验的信号源,不仅大大节约了试验成本,还有利于进一步拓展试验边界。 展开更多
关键词 半物理仿真实验 活塞发动机 传感器 信号模拟 误差分析
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