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Performance evaluations on inner vs. outer decomposition first parallel join algorithms for two nested loop joins
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作者 Seo-Young NOH Heejun YOON +2 位作者 Il-Yeon YEO Yoon-su JEONG Hyungwoo PARK 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2014年第10期3873-3882,共10页
Two popular traditional join algorithms and their parallel versions are introduced. When designing join algorithms in serial computing environment, decomposing inner relation is considered as the right direction to sa... Two popular traditional join algorithms and their parallel versions are introduced. When designing join algorithms in serial computing environment, decomposing inner relation is considered as the right direction to save disk I/Os. However, two different decomposition algorithms are compared, such as inner vs. outer decomposition first algorithms for tuple-based and block-based nested loop joins, showing that the proposed approach is 20% better than general approach. Also lemmas are proved, when we have to use the outer decomposition first parallel join algorithms. 展开更多
关键词 parallel join performance inner decomposition outer decomposition
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基于自适应神经网络补偿的四旋翼PID控制策略
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作者 杜飞平 熊振宇 +1 位作者 廖飞 李婷 《兵工自动化》 北大核心 2025年第6期62-68,共7页
针对四旋翼飞行器在控制过程中的不确定性和外部扰动,提出一种自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)的控制策略。在外环位置控制器设计的前馈补偿比例微分(proportion derivative,PD)控制中融入了积分项,... 针对四旋翼飞行器在控制过程中的不确定性和外部扰动,提出一种自适应比例-积分-微分(proportion integration differentiation,PID)的控制策略。在外环位置控制器设计的前馈补偿比例微分(proportion derivative,PD)控制中融入了积分项,通过数学推导与仿真分析以消除系统稳态误差,同时提升跟踪精度。在内环姿态控制器设计中,采用自适应RBF神经网络对PID进行补偿性设计,经反复的算法优化与模型验证,构建出高效的控制器模型。基于所设计的四旋翼飞行器模型,结合所提控制策略进行仿真测试。实验结果表明:该方法能对系统所遭受的外部干扰进行高效自适应补偿,有效提升了系统的稳定性,表现出良好的控制能力。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 内外环控制 自适应PID RBF神经网络
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基于奇异摄动分解的带机械臂旋翼无人机飞行稳定性研究 被引量:1
3
作者 梅平 谢双双 +1 位作者 张豪 刘云平 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第9期18-24,37,共8页
为了降低无人机和机械臂之间的耦合作用,提高带臂四旋翼无人机飞行过程中的稳定性,首先建立系统动力学模型,然后根据实际情况,对模型进行简化。在此基础上进行内、外环分解,外环为四旋翼位置控制和机械臂角度控制,内环为四旋翼俯仰角控... 为了降低无人机和机械臂之间的耦合作用,提高带臂四旋翼无人机飞行过程中的稳定性,首先建立系统动力学模型,然后根据实际情况,对模型进行简化。在此基础上进行内、外环分解,外环为四旋翼位置控制和机械臂角度控制,内环为四旋翼俯仰角控制。对于外环的动力学模型,根据速度变化特点,利用奇异摄动理论对外环变量,即四旋翼线速度和机械臂角速度,进行快、慢变子系统分解,再次降低了系统间的耦合性。对于分解后的快、慢变子系统,设计非奇异终端滑模控制并引入干扰观测器,以期提高带臂四旋翼无人机飞行过程中的稳定性。最后,仿真验证了所设计算法的优越性。 展开更多
关键词 无人机 机械臂 飞行稳定性 内外环分解 奇异摄动理论 非奇异终端滑模控制
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无人驾驶农机装备的模糊PI-LQR转向控制算法 被引量:5
4
作者 姬江涛 王启洲 +1 位作者 张玉成 韩志豪 《河南科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期9-16,共8页
无人驾驶农机装备转向系统处于小流量、小角度控制时会出现非线性和时滞,这会导致转向控制超调或者控制时滞,进而导致无法快速准确地跟踪到路径预瞄点。针对这个问题,本文提出了一种模糊比例积分-线性二次型调节器(PI-LQR)数据融合的内... 无人驾驶农机装备转向系统处于小流量、小角度控制时会出现非线性和时滞,这会导致转向控制超调或者控制时滞,进而导致无法快速准确地跟踪到路径预瞄点。针对这个问题,本文提出了一种模糊比例积分-线性二次型调节器(PI-LQR)数据融合的内外环控制算法。该算法以模糊PI控制为内环,基于转角误差和转角误差变化率,通过模糊逻辑运算自适应调节PI参数,进行转向角度的闭环控制。以LQR控制为外环,基于农机装备XY-横摆角控制,融合内环的转角误差,进一步提升无人驾驶农机装备转向的精准控制。Carsim和Matlab/Simulink联合仿真表明:通过100 m长的双移线路径下,最大横向误差为0.18 m,最大横向摆角误差为0.067 rad。实车测试表明:通过100 m长的双移线路径下,最大横向误差0.26 m,相较于PID纯跟踪控制算法,最大横向误差减少了0.19 m。 展开更多
关键词 无人驾驶 转向系统 模糊PI LQR 内外环控制
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基于标度律的壁湍流运动分解与雷诺数效应 被引量:2
5
作者 胡锐锋 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期29-43,共15页
壁湍流广泛存在于自然界和工程中,对其深入研究和理解有助于发展新的计算模型和调控手段。湍流具有多尺度性,壁面带来的各向异性使得壁湍流多尺度运动更为复杂。本文探讨和总结了基于标度律的壁湍流运动分解方法:内–外分解方法和外区... 壁湍流广泛存在于自然界和工程中,对其深入研究和理解有助于发展新的计算模型和调控手段。湍流具有多尺度性,壁面带来的各向异性使得壁湍流多尺度运动更为复杂。本文探讨和总结了基于标度律的壁湍流运动分解方法:内–外分解方法和外区分解方法,其中内–外分解方法基于内区湍流运动的雷诺数无关性,而外区分解方法基于Townsend的附着涡标度律;讨论了分解后壁湍流运动统计特性的雷诺数效应,给出了内区湍流运动达到雷诺数无关和出现外区湍流运动的2个临界雷诺数。 展开更多
关键词 壁湍流 相干结构 尺度分解 标度律 雷诺数效应 内–外分解 外区分解
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基于ARM处理器的四旋翼无人机自主控制系统研究 被引量:26
6
作者 张垚 鲜斌 +2 位作者 殷强 刘洋 王福 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第9期753-760,共8页
为实现四旋翼无人机的自主飞行控制,设计并搭建了四旋翼无人机的硬件飞行控制平台.该平台采用自行组装的四旋翼飞行器作为本体,航向姿态参考系统(AHRS)MTi-G单元作为主要机载传感器,ARM嵌入式系统芯片作为主控制器,AVR单片机作为超控单... 为实现四旋翼无人机的自主飞行控制,设计并搭建了四旋翼无人机的硬件飞行控制平台.该平台采用自行组装的四旋翼飞行器作为本体,航向姿态参考系统(AHRS)MTi-G单元作为主要机载传感器,ARM嵌入式系统芯片作为主控制器,AVR单片机作为超控单元.基于四旋翼无人机的非线性动态模型,采用内外环结构的PD控制算法,构造了无人机的位置与姿态跟踪控制器.实现了四旋翼无人机滚转角、俯仰角和水平纵向、横向位置共四个自由度的自动控制.实验结果表明,本文提出的机载控制系统设计取得了较好的飞行控制效果. 展开更多
关键词 四旋翼无人机 实时控制 内外环控制 控制信号转换
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分布式电源并网逆变器典型控制方法综述 被引量:152
7
作者 王成山 李琰 彭克 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2012年第2期12-20,共9页
为提高分布式电源的工作性能,加强分布式发电系统的广泛应用,文中介绍了分布式发电系统中并网逆变器的典型控制方法,重点针对双环控制方式进行了详细的分析。总结了外环控制中的恒功率控制、恒压恒频控制和下垂控制方法,内环控制中的dq... 为提高分布式电源的工作性能,加强分布式发电系统的广泛应用,文中介绍了分布式发电系统中并网逆变器的典型控制方法,重点针对双环控制方式进行了详细的分析。总结了外环控制中的恒功率控制、恒压恒频控制和下垂控制方法,内环控制中的dq旋转坐标系下的控制、αβ静止坐标系下的控制和abc自然坐标系下的控制方法,并对各种控制方法进行了分析比较,指明目前并网逆变器控制技术亟需解决的问题,归纳其未来的发展趋势。 展开更多
关键词 分布式电源 三相电压型逆变器 并网逆变器控制 外环控制 内环控制
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直升机控制系统的内/外回路设计概念及其应用 被引量:11
8
作者 黄一敏 郭锁凤 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期287-292,共6页
提出了一种新型的内/外回路控制结构,系统地阐述了此结构在直升机控制系统中的应用。内回路主要使各个通道解耦,改善系统的稳定性,并使系统具有速率响应特性;外回路采用输出反馈,对已解耦的不同通道分别进行单回路设计。其中内回... 提出了一种新型的内/外回路控制结构,系统地阐述了此结构在直升机控制系统中的应用。内回路主要使各个通道解耦,改善系统的稳定性,并使系统具有速率响应特性;外回路采用输出反馈,对已解耦的不同通道分别进行单回路设计。其中内回路的解耦特性是内/外回路设计概念的基础,采用特征结构配置技术有效地实现了内回路的通道解耦。采用内/外回路结构所设计的直升机控制系统具有良好的指令跟踪性能、抗干扰特性以及良好的解耦响应特性。实例研究充分展示了这些特点。 展开更多
关键词 直升机 控制系统 内回路 外回路 解耦 操纵品质规范
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四旋翼无人机目标跟踪系统设计 被引量:17
9
作者 马良 穆朝絮 +1 位作者 杨万扣 贺海鹏 《控制工程》 CSCD 北大核心 2015年第6期1076-1081,共6页
四旋翼无人机的地面移动目标跟踪问题涉及图像序列中的目标跟踪和无人机的飞行控制2个方面内容。针对四旋翼无人机跟踪地面移动目标过程中,出现的目标遮挡和目标从相机视野短暂消失又重新进入视野存在的跟踪失败问题,设计了基于粒子滤... 四旋翼无人机的地面移动目标跟踪问题涉及图像序列中的目标跟踪和无人机的飞行控制2个方面内容。针对四旋翼无人机跟踪地面移动目标过程中,出现的目标遮挡和目标从相机视野短暂消失又重新进入视野存在的跟踪失败问题,设计了基于粒子滤波结合P-N在线学习的目标跟踪算法。在此基础上,计算得到目标与无人机间的水平位移作为控制输入,设计了位置-姿态的外内环控制器,在保持无人机飞行稳定性的同时确保目标始终位于机载相机所获得的视野中心区域附近,实现对目标的有效跟踪。仿真和实验结果验证了所设计的四旋翼无人机地面目标跟踪系统的有效性。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 粒子滤波跟踪 P-N在线学习 外内环控制
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直驱式风力发电并网逆变器的控制策略研究 被引量:6
10
作者 高晗璎 申娟 刘京波 《电测与仪表》 北大核心 2013年第12期56-59,共4页
针对直驱式并网风力发电系统,从其并网逆变器的工作原理出发,深入分析了并网逆变器的数学模型,提出了电压外环、电流内环的控制方法。仿真结果表明,采用该控制策略的并网系统具有电流跟踪性好、响应快速、谐波成分小等优点。
关键词 并网逆变器 电压外环 电流内环
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吸气式高超声速飞行器纵向机动飞行的鲁棒线性变参数控制 被引量:15
11
作者 黄显林 葛东明 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第7期1789-1797,共9页
针对一个吸气式高超声速飞行器模型,研究了其鲁棒变增益控制问题。为处理对建模误差的鲁棒性问题,将标准的线性变参数(Linear Parameter-Varying)控制算法扩展到对参数和动态不确定性具有结构摄动的鲁棒性框架内。基于对建模不确定性的... 针对一个吸气式高超声速飞行器模型,研究了其鲁棒变增益控制问题。为处理对建模误差的鲁棒性问题,将标准的线性变参数(Linear Parameter-Varying)控制算法扩展到对参数和动态不确定性具有结构摄动的鲁棒性框架内。基于对建模不确定性的积分二次型约束(Integral Quadratic Constraint)刻画,以定标的线性矩阵不等式(Linear Matrix Inequality)形式给出了其鲁棒控制算法。考虑到描述飞行器动态数值非线性模型的复杂性,建立了其解析形式的曲线拟合模型。基于此解析模型,推导了LPV模型用于控制设计和开环分析。设计了以动压和马赫数为增益变量的飞行控制系统。控制器设计将LPV控制器和变增益比例积分补偿器组合成内外环结构,实现了姿态稳定性和精确的轨迹跟踪性能。非线性仿真结果证实了算法和应用的有效性。 展开更多
关键词 高超声速 线性变参数(LPV) 积分二次型约束(IQC) 内外环
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直升机两步法抗饱和控制 被引量:3
12
作者 汪庆 王永 +1 位作者 彭程 缪礼锋 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期888-894,900,共8页
在执行机构饱和约束下,研究了直升机的全姿态控制和速度跟踪问题.提出了一种能适用直升机这样的开环不稳定系统的两步法抗饱和控制方法,即第1步在不考虑饱和约束下设计了直升机H∞回路成形内外回路控制器,内回路实现直升机全姿态控制和... 在执行机构饱和约束下,研究了直升机的全姿态控制和速度跟踪问题.提出了一种能适用直升机这样的开环不稳定系统的两步法抗饱和控制方法,即第1步在不考虑饱和约束下设计了直升机H∞回路成形内外回路控制器,内回路实现直升机全姿态控制和通道解耦,外回路实现速度跟踪;第2步考虑饱和约束,设计抗饱和补偿器弱化饱和引起的闭环性能退化.证明了该抗饱和控制系统的L2稳定性,并通过回路变换和乘数理论减少其保守性.对UH-60黑鹰直升机的仿真试验表明了该方法的有效性. 展开更多
关键词 两步法抗饱和 L2稳定 H∞回路成形 内外回路 全姿态
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直线电机式主动悬架内外环控制研究 被引量:11
13
作者 寇发荣 方涛 +1 位作者 任全 陈龙 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期2615-2621,共7页
为了提高直线电机式主动悬架的动态性能,设计了基于LQR和准比例谐振的悬架内外环控制策略。建立了车辆二自由度主动悬架模型和直线电机数学模型,并通过试验验证了直线电机模型的正确性;利用Matlab/simulink仿真分析了内环控制器参数对... 为了提高直线电机式主动悬架的动态性能,设计了基于LQR和准比例谐振的悬架内外环控制策略。建立了车辆二自由度主动悬架模型和直线电机数学模型,并通过试验验证了直线电机模型的正确性;利用Matlab/simulink仿真分析了内环控制器参数对控制器性能和直线电机响应特性的影响,确定了内外环控制器参数;对内环PID控制和准比例谐振控制进行了对比仿真分析。结果表明,基于LQR和准比例谐振内外环控制主动悬架的簧载质量加速度降低了27.49%,悬架动挠度降低了24.26%,轮胎动载荷降低了17.22%。 展开更多
关键词 直线电机 主动悬架 内外环控制 LQR控制 准比例谐振控制
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车辆电液主动悬架PID最优控制研究 被引量:4
14
作者 赵强 范超雄 +1 位作者 孙子尧 陈杰 《森林工程》 2014年第1期68-72,共5页
基于1/4车辆悬架模型,设计车辆电液主动悬架内外环控制器。基于电液作动器的非线性特性,内环采用了经典的PID控制器,利用其灵活性特点控制输出系统所需的作用力;从车辆的行驶平顺性和操纵稳定性的目标出发,外环采用最优控制(LQG),以衰... 基于1/4车辆悬架模型,设计车辆电液主动悬架内外环控制器。基于电液作动器的非线性特性,内环采用了经典的PID控制器,利用其灵活性特点控制输出系统所需的作用力;从车辆的行驶平顺性和操纵稳定性的目标出发,外环采用最优控制(LQG),以衰减系统振动。Simulink仿真结果证明,相同路面条件下该控制策略下的主动悬架性能相比于被动悬架及PID控制主动悬架有明显改善。 展开更多
关键词 主动悬架 1 4车辆模型 内外环 仿真
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槽式光热发电典型热工过程控制系统设计 被引量:3
15
作者 朱凌志 王湘艳 +3 位作者 赵亮 许昌 郭苏 王沛 《可再生能源》 CAS 北大核心 2016年第9期1265-1271,共7页
针对槽式光热发电系统,结合火电厂控制系统设计经验,提出了包括机组负荷-供能控制系统、蒸汽发生器水位控制系统和过热蒸汽温度控制系统的槽式光热发电典型热工过程控制系统的设计方案。为了解决机组负荷和供能之间的耦合关系,提出了光... 针对槽式光热发电系统,结合火电厂控制系统设计经验,提出了包括机组负荷-供能控制系统、蒸汽发生器水位控制系统和过热蒸汽温度控制系统的槽式光热发电典型热工过程控制系统的设计方案。为了解决机组负荷和供能之间的耦合关系,提出了光热供能跟随汽轮机、汽轮机跟随光热供能、以光热供能跟随为基础的协调控制以及以汽轮机跟随为基础的协调控制等4种负荷-供能控制方案;为了降低蒸汽发生器水位系统中"虚假水位"现象对控制性能的影响,提出了蒸汽发生器三冲量串级汽包水位控制方案;为了补偿过热汽温大惯性、大时延的特性,提出了过热蒸汽温度内外环控制方案。该研究可以为槽式光热发电控制系统设计提供参考。 展开更多
关键词 槽式光热发电 协调控制系统 三冲量串级控制系统 内外环控制系统
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永磁风电系统网侧变流器低电压穿越控制策略 被引量:4
16
作者 张友鹏 郭瑾 +1 位作者 高锋阳 董唯光 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第12期1883-1886,共4页
针对电网电压对称跌落时永磁直驱风电系统低电压穿越能力的问题,在网侧控制中提出使用电机侧与电网侧的功率差信号来稳定直流侧电压,并且根据电压跌落深度控制无功和有功功率的输出大小,构成功率外环与电流内环双环控制系统。仿真结果表... 针对电网电压对称跌落时永磁直驱风电系统低电压穿越能力的问题,在网侧控制中提出使用电机侧与电网侧的功率差信号来稳定直流侧电压,并且根据电压跌落深度控制无功和有功功率的输出大小,构成功率外环与电流内环双环控制系统。仿真结果表明,在电网电压跌落20%以内且持续时间不大于0.2 s时,该控制策略保证了直流侧电压稳定,有助于提高无功功率注入电网及恢复电网电压。 展开更多
关键词 永磁直驱同步风力发电机组 低电压穿越 功率外环 电流内环 无功补偿
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ADRC串级控制在电加热炉温度控制中的应用研究 被引量:7
17
作者 文定都 《仪表技术与传感器》 CSCD 北大核心 2015年第6期59-62,共4页
针对工业电加热炉温度具有非线性、大惯性、时滞,并且很难建立精确数学模型的特点,将自抗扰控制技术(ADRC)应用于EFPT实验装置中,模拟工业电加热炉温控系统,提出了串级自抗扰控制策略。在其外环采用扩张状态观测器、状态误差的非线性反... 针对工业电加热炉温度具有非线性、大惯性、时滞,并且很难建立精确数学模型的特点,将自抗扰控制技术(ADRC)应用于EFPT实验装置中,模拟工业电加热炉温控系统,提出了串级自抗扰控制策略。在其外环采用扩张状态观测器、状态误差的非线性反馈、扰动估计补偿相结合的控制方法;在内环采用比例控制,以快速消除干扰。仿真和实验结果表明,该控制方法具有超调小、调节快的优点,系统的鲁棒性和抗干扰能力优于常规串级PID控制方法。 展开更多
关键词 温度控制 串级控制 自抗扰控制 外环 内环 电加热炉
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空间电磁对接的鲁棒非线性轨迹跟踪控制 被引量:2
18
作者 张元文 杨乐平 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1502-1507,共6页
基于电磁力实现空间对接控制可以避免常规小发动机所固有的推进剂消耗、羽流污染和对接冲击等问题,且性价比高,在小卫星领域应用前景广阔。空间电磁对接控制设计存在强非线性和强耦合性问题,电磁力建模具有不确定性。论文综合应用反馈... 基于电磁力实现空间对接控制可以避免常规小发动机所固有的推进剂消耗、羽流污染和对接冲击等问题,且性价比高,在小卫星领域应用前景广阔。空间电磁对接控制设计存在强非线性和强耦合性问题,电磁力建模具有不确定性。论文综合应用反馈线性化和鲁棒H_(∞)控制设计方法,采用内外环控制策略,内环采用非线性状态反馈控制实现输入-输出线性化,外环采用鲁棒H_(∞)控制实现对模型乘性不确定性的稳定控制。理论分析与仿真表明,基于内环反馈线性化和外环鲁棒H_(∞)控制的综合设计方法能解决电磁力模型的强非线性问题,对模型不确定性具有较强鲁棒性,轨迹跟踪性能良好。 展开更多
关键词 空间电磁对接 内外环控制 反馈线性化 鲁棒H∞控制 轨迹跟踪
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基于内外环设计的超空泡航行器容错控制 被引量:1
19
作者 许德智 姜斌 钱默抒 《济南大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2014年第1期60-64,共5页
针对高速水下超空泡航行器(underwater supercavitating vehicle,USV)纵向运动模型,提出一种基于内外环的容错控制系统设计方法。为实现USV的大机动控制,文中未使用小角度假设简化模型,而采用更接近物理实际的非仿射非线性模型。基于此... 针对高速水下超空泡航行器(underwater supercavitating vehicle,USV)纵向运动模型,提出一种基于内外环的容错控制系统设计方法。为实现USV的大机动控制,文中未使用小角度假设简化模型,而采用更接近物理实际的非仿射非线性模型。基于此,提出一种故障估计器用于实时在线估计故障值,采用时标分离技术设计USV的容错控制器,并利用估计的故障值在线重构控制器以达到容错的目的,仿真结果表明了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 水下超空泡航行器 非仿射系统 故障估计 内外环 容错控制
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基于最优空间转动矢量的升力式再入飞行器单通道姿态控制器设计 被引量:1
20
作者 王志刚 宁宇 《科学技术与工程》 北大核心 2012年第6期1325-1328,共4页
针对升力式再入飞行器高超声速飞行时姿态运动各通道间强烈耦合效应,提出最优空间转动矢量概念。采用内外环双回路控制方式,设计了一种新式控制方法。将一般三通道姿态控制问题转化成为空间单通道控制问题。选取合适的控制系统参数,通... 针对升力式再入飞行器高超声速飞行时姿态运动各通道间强烈耦合效应,提出最优空间转动矢量概念。采用内外环双回路控制方式,设计了一种新式控制方法。将一般三通道姿态控制问题转化成为空间单通道控制问题。选取合适的控制系统参数,通过六自由度仿真,验证了所设计的单通道姿态控制器能够实现对飞行器姿态角的跟踪。 展开更多
关键词 升力式再入飞行器 单通道姿态控制 最优空间转动矢量 内外环双回路
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