无人机动态撞网回收制导控制方法与飞行试验

1

作者 王玉杰 陈清阳 +2 位作者 高显忠 邓小龙 侯中喜 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第2期487-497,共11页

针对舰载固定翼无人机(UAV)动态精确回收过程中的制导控制技术开展研究,提出基于分段策略的舰载无人机精确回收引导方法,完成了动态撞网回收控制系统方案设计与集成测试。通过数值迭代方法预测触网时间实现回收航线的在线规划,在回收中... 针对舰载固定翼无人机(UAV)动态精确回收过程中的制导控制技术开展研究,提出基于分段策略的舰载无人机精确回收引导方法,完成了动态撞网回收控制系统方案设计与集成测试。通过数值迭代方法预测触网时间实现回收航线的在线规划,在回收中段采用基于引导点的非线性制导算法对航线进行精确跟踪,在回收末段基于经典比例导引及纵横解耦策略设计了三维空间末制导律,实现了针对动基座回收的撞网点精确控制。通过系统仿真和飞行试验证明了分段制导策略与各阶段算法的有效性,结果表明:回收航线规划方法简单有效、适应性强,制导控制算法对于航线的跟踪偏差小于0.5 m,高度控制的稳态精度优于0.5 m,动态撞网回收的末端精度优于0.8 m,各阶段的制导控制精度满足无人机动态撞网需求,所提方法适于工程应用。 展开更多

关键词 舰载无人机 动态撞网回收 航线规划与跟踪 精确制导控制 飞行试验

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面向在轨操作地面试验平台质心动态调控方法研究

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作者 尤博 安玉民 +1 位作者 侯玮杰 张慧博 《空间控制技术与应用》 北大核心 2025年第3期60-69,共10页

在进行在轨操作的地面模拟试验中,受操作机械臂运动影响,试验平台的质心会发生偏移,由此产生的时变扰动重力矩会严重影响卫星地面模拟试验的准确性.面向试验平台时变质心动态调控需求,提出了一种联合质量特性实时辨识结果的高精度高抗... 在进行在轨操作的地面模拟试验中,受操作机械臂运动影响,试验平台的质心会发生偏移,由此产生的时变扰动重力矩会严重影响卫星地面模拟试验的准确性.面向试验平台时变质心动态调控需求,提出了一种联合质量特性实时辨识结果的高精度高抗扰质心动态调控方法.构建了考虑时变偏心重力矩影响下的试验平台动力学模型,开展了基于并发递推算法的质量特性实时辨识研究,提出了一种双闭环滑模质心调控方法.进行了试验平台质量特性辨识与质心调控仿真验证,在机械臂以3(°)/s等典型地面模拟试验工况进行运动时,前置辨识误差可以稳定在4.1%以下,基于辨识结果进行调控,平台姿态角控制在0.04°以内,开展了地面试验,结果表明,动态调控中的平台姿态角可以稳定在0.1°以内.仿真和试验结果证明,本文所提质心调控方法能实时消除重力扰动力矩,可为后续模拟在轨操作等任务提供可靠的试验基础. 展开更多

关键词 地面试验平台 质心调控 质量特性辨识 并发递推 双闭环滑模控制

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分布式稳定控制仿真测试系统的研制及应用 被引量：22

3

作者 李兴建 夏彦辉 +3 位作者 陈松林 任祖怡 沈全荣 王言国 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期163-168,共6页

为简化稳定控制系统的现场测试工作,开发了一种新型分布式区域稳定控制仿真测试系统。该系统由仿真后台、稳定控制仿真测试装置和外部GPS构成。通过仿真后台的仿真软件对电力系统进行故障仿真,故障仿真的数据通过仿真测试装置执行输出,... 为简化稳定控制系统的现场测试工作,开发了一种新型分布式区域稳定控制仿真测试系统。该系统由仿真后台、稳定控制仿真测试装置和外部GPS构成。通过仿真后台的仿真软件对电力系统进行故障仿真,故障仿真的数据通过仿真测试装置执行输出,仿真测试装置通过外部GPS保证输出的严格同步,从而将仿真数据同步输入到各分布式稳定控制装置,以检验系统故障时各稳定控制装置的逻辑策略、动作情况等。现场应用结果验证了该系统的正确性。最后总结了该系统的优势和不足。 展开更多

关键词 电力系统 区域稳定控制 动态整组测试 系统仿真测试 分布式系统 闭环测试 仿真

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气体传感器的动态高精度测试系统设计 被引量：22

4

作者 崔远慧 唐祯安 +1 位作者 余隽 张双岩 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2180-2185,共6页

目前气体传感动态配气方法已经广泛应用,但具体的配制精度还没有系统研究。设计并组建了以四级杆质谱仪、质量流量控制器和计算机程控系统为主的气体传感器测试系统,该系统根据质谱仪的测试数据利用线性最小二乘法实时调整质量流量控制... 目前气体传感动态配气方法已经广泛应用,但具体的配制精度还没有系统研究。设计并组建了以四级杆质谱仪、质量流量控制器和计算机程控系统为主的气体传感器测试系统,该系统根据质谱仪的测试数据利用线性最小二乘法实时调整质量流量控制器的输出电压,采用LabVIEW8.5编写上位机数据采集软件进行远程闭环控制。对目前工业领域使用量最大的12种危化品气体进行了气体配制,并对配制的部分气体利用Agilent6890气相色谱仪进行了测试分析,给出了该测试系统在常温常压下配制不同浓度混合气体的精度。实验数据表明:该系统配制的气体可以作为工业气体传感器的标定气体使用。 展开更多

关键词 气体传感器 动态测试系统 线性最小二乘法 闭环控制

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火控系统动态精度环绕测试设计方法 被引量：3

5

作者 梅卫 段修生 王志强 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第3期151-152,共2页

借鉴环绕BIT技术的思想,提出一种火控系统动态精度环绕测试的设计方法。该方法充分利用火控计算机的固有资源,通过增加少量接口转换电路(一组现在点坐标输出接口和一组射击诸元输入接口),来提高火控系统动态精度检查测试性水平。对于采... 借鉴环绕BIT技术的思想,提出一种火控系统动态精度环绕测试的设计方法。该方法充分利用火控计算机的固有资源,通过增加少量接口转换电路(一组现在点坐标输出接口和一组射击诸元输入接口),来提高火控系统动态精度检查测试性水平。对于采用环绕测试设计的火控系统,只需使用两根外接电缆,无须外接检测计算机,即可完成动态精度检查的任务,从而显著降低了操作复杂性。该设计方法的一个优点是不会影响系统的可靠性。 展开更多

关键词 火控系统 动态精度 测试 环绕bit

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采用位移外环控制的拟动力试验方法及验证 被引量：5

6

作者 王贞 王照然 吴斌 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2016年第2期9-15,共7页

拟动力试验是一种重要的结构抗震试验方法。在该类试验中,试件出力大,连接件和支座往往产生滑移与弹性变形,导致试件实际位移与期望位移存在较大偏差,降低试验数据的精度和可靠性。位移外环控制,是在作动器控制回路之外直接以试件位移... 拟动力试验是一种重要的结构抗震试验方法。在该类试验中,试件出力大,连接件和支座往往产生滑移与弹性变形,导致试件实际位移与期望位移存在较大偏差,降低试验数据的精度和可靠性。位移外环控制,是在作动器控制回路之外直接以试件位移为控制变量的控制回路,是解决该问题的有效方法。本文阐述了PI(即比例-积分)位移外环控制的原理,分析了在非实时平台实现该控制的延迟不确定问题,详细介绍了在混合试验平台软件Hy Test中的实现架构。采用混合试验平台软件Hy Test及该外环控制方法,完成了阶跃命令试验、单自由度结构拟动力试验和6自由度结构拟动力试验模拟,研究表明该方法稳定可靠,能大幅提高位移控制精度。 展开更多

关键词 拟动力试验 控制误差 位移外环控制 PI控制

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恒温型热线风速测量系统动态特性分析及试验验证 被引量：5

7

作者 韦青燕 张天宏 +1 位作者 沈杰 金晖 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期2265-2272,共8页

为测量不同工况下流场的脉动流速,恒温型热线风速测量系统在满足稳定性要求的同时,必须具备宽频带的动态特性。分别对热线探头工作过热比、放大器增益、惠斯通桥臂电阻、流场稳定流速、补偿电感和偏置电压等参量对热线测量系统动态特性... 为测量不同工况下流场的脉动流速,恒温型热线风速测量系统在满足稳定性要求的同时,必须具备宽频带的动态特性。分别对热线探头工作过热比、放大器增益、惠斯通桥臂电阻、流场稳定流速、补偿电感和偏置电压等参量对热线测量系统动态特性的影响效果进行了仿真分析,结果表明:增大热线探头工作过热比、放大器增益和流场稳定流速及减小桥臂电阻均能提高系统的频响;补偿电感与热线探头连接电缆电感及电路寄生电感匹配时,系统频响最佳;在上述参量配置不当时,系统频响降低,系统振荡加剧甚至不能正常工作,而提高偏置电压能消除振荡并使系统恢复稳定,同时获得平稳的动态频响。因此,提出了基于偏置电压的动态特性调节方法。方波试验结果表明,基于偏置电压的频响调节方法能使系统在不同的脉动流速测量中均能获得较为平坦的频响,且调节过程简便。 展开更多

关键词 热线风速仪 恒温型控制回路 动态特性 方波试验 偏置电压

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电磁式惯性型作动器的闭环控制策略与性能试验 被引量：2

8

作者 张春巍 欧进萍 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期213-218,共6页

针对电磁驱动AM D控制系统在开环控制模式下性能试验存在的问题,提出利用位置和速度反馈的闭环控制策略进行系统性能测试,从而可以研究系统在低频和大位移控制下的动态工作性能。首先借鉴运动伺服控制方法,把电磁驱动AM D控制系统的力-... 针对电磁驱动AM D控制系统在开环控制模式下性能试验存在的问题,提出利用位置和速度反馈的闭环控制策略进行系统性能测试,从而可以研究系统在低频和大位移控制下的动态工作性能。首先借鉴运动伺服控制方法,把电磁驱动AM D控制系统的力-电关系模型转换成系统运动方程。其次类比于旋转电机并结合量纲分析方法,建立电磁驱动AM D控制系统闭环控制算法参数的理论计算公式,通过试验验证了公式及算法参数的准确性。最后分别进行正弦位移和阶跃位移控制下系统的闭环性能试验,实测结果表明电磁驱动AM D控制系统是一种响应迅速、线性性能良好的结构振动主动控制系统,基于试验结果与理论模型预测结果的比较,再次证实了系统力-电关系计算模型的正确性。 展开更多

关键词 结构振动控制 电磁驱动AMD控制系统 闭环控制策略 性能试验

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福建电网区域稳控系统数字动模实验 被引量：3

9

作者 邓超平 王云茂 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2008年第11期103-107,共5页

针对福建电网500kV区域稳控系统,提出一种采用数字闭环动模实验实现全面、系统测试的方法。该方法利用实时数字仿真(RTDS)平台实现电网潮流和故障线路模拟量的输出,设计了光电隔离装置实现多条线路潮流量与稳控装置的接口,同时将线路保... 针对福建电网500kV区域稳控系统,提出一种采用数字闭环动模实验实现全面、系统测试的方法。该方法利用实时数字仿真(RTDS)平台实现电网潮流和故障线路模拟量的输出,设计了光电隔离装置实现多条线路潮流量与稳控装置的接口,同时将线路保护装置与稳控装置构成一套完整的闭环动模实验系统。通过闭环动模实验验证了区域稳控系统的可靠性、有效性,为电网稳定运行提供了保障。 展开更多

关键词 区域稳控系统 闭环 动模实验 实时数字仿真 电网稳定

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基于精细计算的结构瞬时最优预测控制 被引量：1

10

作者 邓子辰 鲁晓旭 魏麟欢 《郑州大学学报（工学版）》 CAS 2007年第2期97-100,共4页

针对地震激励作用下的结构控制问题,提出一种瞬时最优预测控制算法,该算法采用的开闭环控制策略在控制过程中综合考虑了下一时刻位移、控制力输入能量和地震波能量对结构的影响,解决了传统开闭环控制必须知道整个过程中外扰信息的难题,... 针对地震激励作用下的结构控制问题,提出一种瞬时最优预测控制算法,该算法采用的开闭环控制策略在控制过程中综合考虑了下一时刻位移、控制力输入能量和地震波能量对结构的影响,解决了传统开闭环控制必须知道整个过程中外扰信息的难题,另外对控制过程中的指数矩阵采用精细积分法来求解,避免求解动力状态矩阵的特征值和特征向量,简化了算法中指数矩阵的计算,提高了计算效率,使得算法具有高效率、高精度、对步长不敏感、无条件收敛的优点.在算例中将文中方法与LQG算法进行了比较,证明了文中算法的有效性且优于LQG算法. 展开更多

关键词 瞬时最优预测控制 开闭环控制 精细算法 振动控制 动力学方程

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汽车动力学稳定性控制系统开发平台研究

11

作者 皮大伟 游辉敏 +1 位作者 张丙军 钟国华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第24期3020-3023,共4页

以硬件在环仿真和道路性能试验两个典型阶段为例,基于AUTOBOX组件设计了汽车动力学稳定性控制(VDSC)系统开发平台,以TMS320F2812为核心,针对系统功能需求采用模块化方法设计VDSC系统的控制单元,并依据VDSC系统的各个开发阶段的不同目标... 以硬件在环仿真和道路性能试验两个典型阶段为例,基于AUTOBOX组件设计了汽车动力学稳定性控制(VDSC)系统开发平台,以TMS320F2812为核心,针对系统功能需求采用模块化方法设计VDSC系统的控制单元,并依据VDSC系统的各个开发阶段的不同目标制定硬件配置方案。试验结果表明,基于所设计的开发平台能够很好地实现VDSC系统各开发阶段的不同目标。研究结果为VD-SC系统研究提供了一种开放可行的开发方法。 展开更多

关键词 汽车动力学稳定性控制(VDSC)系统 开发平台 状态估计 硬件在环仿真 道路试验

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轮毂电机驱动电动汽车液压执行单元的压力估计与控制方法研究 被引量：9

12

作者 刘刚 徐文博 靳立强 《汽车工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期1138-1144,共7页

为提高轮毂电机驱动电动汽车的制动性能和安全性能,对其液压制动系统轮缸压力估计和压力控制进行了研究。首先对液压执行单元中的关键部件回路控制阀建立了数学模型,分析其液压特性和电气特性,接着针对回路电磁阀建立了状态方程,采用平... 为提高轮毂电机驱动电动汽车的制动性能和安全性能,对其液压制动系统轮缸压力估计和压力控制进行了研究。首先对液压执行单元中的关键部件回路控制阀建立了数学模型,分析其液压特性和电气特性,接着针对回路电磁阀建立了状态方程,采用平方根容积卡尔曼滤波算法,估计电磁阀阀芯行程,从而准确计算出当前制动液流量和制动轮缸压力,然后再依据p-V特性设计了基于滑模变结构算法的电磁阀阀芯行程控制算法,通过调节阀芯行程来控制制动轮缸内的制动压力。最后采用Matlab/Simulink-AMESim联合仿真和硬件在环台架实验两种方法进行算法验证,结果表明:所提出的制动轮缸压力估计和压力控制算法能准确跟随控制目标值,提高轮毂电机驱动电动汽车的制动性能。 展开更多

关键词 车辆动力学 液压执行单元 平方根容积卡尔曼滤波 滑模控制算法 硬件在环试验

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分布式电推进飞机能量优化动态管理技术研究 被引量：3

13

作者 金贤球 雷涛 +3 位作者 闵志豪 宋丽娜 张星雨 张晓斌 《电气工程学报》 CSCD 2023年第3期315-331,共17页

针对分布式混合涡轮电推进飞机电力系统动态能量管理技术开展研究,将分层模型预测控制(Model predictive control,MPC)算法用于其能量优化控制,针对分布式电推进飞机飞行功率需求的变化特点,采用了两层能量管理控制器的方法。即顶层MPC... 针对分布式混合涡轮电推进飞机电力系统动态能量管理技术开展研究,将分层模型预测控制(Model predictive control,MPC)算法用于其能量优化控制,针对分布式电推进飞机飞行功率需求的变化特点,采用了两层能量管理控制器的方法。即顶层MPC控制混合电推进飞机系统的飞行过程能量优化分配和多发电机组间、非关键载荷的投切状态等,实现燃油消耗代偿最小的目标,将优化问题等效为混合整形二次规划问题(Mixed integer quadratic programing,MIQP);底层MPC则控制双向DC-DC变换器,负责管理电池组的充放电状态和维持直流母线的电压动态平衡,利用储能装置的“削峰填谷”,改善并优化系统在飞行任务过程中的平衡工作点,同时实现飞机电网能量的动静态特性的协同控制,达到对混合电推进飞机电力系统的动态能量优化管理的目的,并与采用基于规则控制的能量管理策略进行了对比研究。最后通过建立基于RT-LAB的分布式电推进飞机电力系统硬件在环半实物仿真平台,对混合涡轮电推进飞机的分层MPC能量管理算法进行了技术验证,数字仿真和半物理试验结果表明其对于混合电推进飞机的动态能量管理具有很强的鲁棒性和操作性,验证了理论分析和设计的正确性。 展开更多

关键词 分布式混合涡轮电推进飞机 动态能量管理技术 分层模型预测控制 混合整形二次规划(MIQP) 半物理硬件在环仿真

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考虑电流环动态响应的永磁直线同步电机新型线性自抗扰控制 被引量：17

14

作者 董家臣 高钦和 +1 位作者 陈志翔 牛海龙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第8期2436-2448,共13页

针对永磁直线同步电机(permanentmagnetlinear synchronous motor,PMLSM)高度敏感扰动的结构特点,提出一种位置环线性自抗扰控制(linearactivedisturbance rejection control,LADRC)与电流环PI控制结合的全局控制策略。为有效提高控制精... 针对永磁直线同步电机(permanentmagnetlinear synchronous motor,PMLSM)高度敏感扰动的结构特点,提出一种位置环线性自抗扰控制(linearactivedisturbance rejection control,LADRC)与电流环PI控制结合的全局控制策略。为有效提高控制精度,重点考虑电流环动态响应的影响,通过时、频分析,将逆变器、滤波器及PI控制器的频域模型与电机运动模型结合,推导出PMLSM新型位置环模型,并据此设计出三阶LADRC系统。使用跟踪微分器校正控制滞后,并给出控制系统的参数整定方法。通过仿真对新系统的观测精度、抗扰能力、应对参数摄动的鲁棒性及追踪期望信号的控制效果进行验证,实验结果则进一步表明,在环境噪声和模型不确定度客观存在的情况下,新系统能够有效地实现PMLSM的高精度控制。 展开更多

关键词 永磁直线同步电机 时频分析 高精度控制 线性自抗扰控制 电流环动态响应

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某推土机作业时动力传动效率动态匹配 被引量：1

15

作者 符升平 李胜波 罗宁 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1890-1898,共9页

为解决大功率推土机在持续作业工况下液力机械传动效率较低的问题,建立基于模块化的推土机动力传动系统动力学仿真模型,设计效率型动力传动系统动态匹配策略,建立负载控制模型和油门开度控制模型,构建Isight和Matlab联合集成优化设计平... 为解决大功率推土机在持续作业工况下液力机械传动效率较低的问题,建立基于模块化的推土机动力传动系统动力学仿真模型,设计效率型动力传动系统动态匹配策略,建立负载控制模型和油门开度控制模型,构建Isight和Matlab联合集成优化设计平台,整定和优化负载和油门开度控制系统的PID参数,设计完成动力传动系统半实物仿真试验。结果表明所提出的效率型动力传动系统动态匹配方法可有效提高推土机持续作业工况的工作效率,抑制持续作业引起的动力不足等问题。 展开更多

关键词 效率控制 液力机械传动 动态匹配 半实物试验 推土机

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空间对接动力学试验台控制与精度考核

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作者 邹怀武 徐峰 肖余之 《载人航天》 CSCD 2014年第1期50-57,共8页

空间对接动力学试验台,采用半物理仿真方法模拟两个航天器对接的动力学过程,但试验台仿真周期和模拟器响应滞后会造成试验台仿真精度失真和不稳定,为此提出了基于对接撞击力辨识补偿的控制算法。建立从油缸伸长量到撞击力之间的映射关系... 空间对接动力学试验台,采用半物理仿真方法模拟两个航天器对接的动力学过程,但试验台仿真周期和模拟器响应滞后会造成试验台仿真精度失真和不稳定,为此提出了基于对接撞击力辨识补偿的控制算法。建立从油缸伸长量到撞击力之间的映射关系,并通过实时辨识来拟合撞击力偏差进行补偿。依据空间对接动力学原理设计试验台精度考核试验,精度考核仿真及试验结果表明,该控制算法有效提高试验台仿真精度和对接过程稳定性。 展开更多

关键词 对接动力学 试验台 辨识 补偿控制 精度考核

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