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基于ADRC和模型预测控制的直驱伺服阀振荡抑制研究 被引量:1
1
作者 任鹏达 张伟 +1 位作者 谢志刚 王彬 《航空科学技术》 2024年第2期92-99,共8页
直驱伺服阀因构造简单、抗污染能力强、输出功率大等突出优势,逐渐扩展其应用场景。作为飞控系统的关键部件之一,电液伺服阀的特性与可靠性直接关乎飞行性能与安全。本文针对某型航空用双系统直驱伺服阀存在的阀芯振荡问题,探究基于方... 直驱伺服阀因构造简单、抗污染能力强、输出功率大等突出优势,逐渐扩展其应用场景。作为飞控系统的关键部件之一,电液伺服阀的特性与可靠性直接关乎飞行性能与安全。本文针对某型航空用双系统直驱伺服阀存在的阀芯振荡问题,探究基于方法的伺服阀振荡抑制策略。建立了该直驱伺服阀系统的部件级数学模型,并与突变液流力模型联合运算;设计了自抗扰控制器(ADRC)和模型预测的复合控制方法,并与传统比例积分微分(PID)控制方法进行仿真对比。结果表明,ADRC和模型预测的复合控制方法对直线电机电流的高频小范围调节可有效抵消突变液流力对阀芯运动的影响,从而为直驱伺服阀在复杂受力环境下的控制器设计提供理论参考。 展开更多
关键词 双系统直驱伺服阀 自抗扰控制器 模型预测控制 阀芯振荡 突变液流力
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直升机吊挂飞行中载荷摆动控制方法研究 被引量:3
2
作者 张松 马钊 张辉 《航空工程进展》 CSCD 2022年第2期57-63,共7页
当直升机的吊挂载荷较大时,机体和吊挂相互耦合将会影响直升机的操纵性和稳定性。飞行员对直升机的操纵会引起吊挂载荷摆动,导致直升机产生剩余振荡,飞行员处理不当极易出现飞行员诱发振荡(PIO)现象。以某直升机为研究对象,通过一些假... 当直升机的吊挂载荷较大时,机体和吊挂相互耦合将会影响直升机的操纵性和稳定性。飞行员对直升机的操纵会引起吊挂载荷摆动,导致直升机产生剩余振荡,飞行员处理不当极易出现飞行员诱发振荡(PIO)现象。以某直升机为研究对象,通过一些假设简化直升机吊挂模型,提出一种面向工程应用的控制方法;以显模型跟随控制方法为基础架构,结合自适应控制和输入整形技术,对控制方法进行仿真分析。结果表明:该控制方法给飞行员提供了良好的操纵性,同时能够解决吊挂飞行时存在的剩余振荡问题。 展开更多
关键词 直升机控制 吊挂飞行 模型跟随 自适应控制 输入整形
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新质航空装备发展推动智能控制应用的几点思考
3
作者 崔玉伟 蒋超 刘文金 《国防科技》 2024年第6期78-84,共7页
结合世界军事大国在作战概念和作战样式上不断创新带来的“观察,判断,决策,行动”(Observation,Orientation,Decision andAction,简称“OODA”)回路的智能升级,分析新质航空装备发展在智能控制技术上的应用特点。从智能优势推动“OODA... 结合世界军事大国在作战概念和作战样式上不断创新带来的“观察,判断,决策,行动”(Observation,Orientation,Decision andAction,简称“OODA”)回路的智能升级,分析新质航空装备发展在智能控制技术上的应用特点。从智能优势推动“OODA”回路升级的角度,提出有人/无人协同作战在“OODA”回路各点位上的优势贡献,并基于Agent建模与仿真的方法对有人/无人协同制空任务进行仿真、推演和效能分析。从结果来看,新质航空装备的作战效能优于采用单一编组形式的无人机编队的任务效能。结合智能控制技术的发展,提出在有人机辅助决策、无人机自主决策,以及有人/无人系统体系智能方面的应用思考。 展开更多
关键词 制空作战 有人/无人协同 效能分析 智能控制
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军用飞机飞行管理系统适航性应用研究 被引量:3
4
作者 祖肇梓 雷宏杰 屈重君 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2020年第6期25-29,共5页
在军用飞机飞行管理系统中开展适航性工作,是飞行管理系统研制过程中的难点之一。本文通过研究国外军用飞机适航性和飞行管理系统在军用飞机上的应用现状,对比分析我国军用飞机开展适航性的现状和难点,确定我国军用飞机飞行管理系统的... 在军用飞机飞行管理系统中开展适航性工作,是飞行管理系统研制过程中的难点之一。本文通过研究国外军用飞机适航性和飞行管理系统在军用飞机上的应用现状,对比分析我国军用飞机开展适航性的现状和难点,确定我国军用飞机飞行管理系统的适航性在设计研制过程中需遵循的规范和标准。此外,对军用飞机型号研制中开展飞行管理系统适航性的安全性做了分析,并对飞行管理系统适航性实现的设计要求和管理要求进行分析,探索了在我国现行的军用飞机机载产品的研制体系下,如何开展军用飞机飞行管理系统适航性工作。 展开更多
关键词 军用飞机 适航性 飞行管理系统 安全性 适航体系
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无人机集群对抗决策算法研究综述
5
作者 李潍 黄诗怡 +1 位作者 刘宏明 孙张俊 《航空科学技术》 2024年第4期9-17,共9页
无人机集群博弈对抗已经成为未来战争的发展趋势,无人机对抗决策算法的选择对提升无人机集群作战能力至关重要。本文深入探讨了基于规则的、基于博弈论的和基于神经网络的三大类无人机集群博弈对抗决策算法,并对它们的优势和局限性进行... 无人机集群博弈对抗已经成为未来战争的发展趋势,无人机对抗决策算法的选择对提升无人机集群作战能力至关重要。本文深入探讨了基于规则的、基于博弈论的和基于神经网络的三大类无人机集群博弈对抗决策算法,并对它们的优势和局限性进行了全面分析与总结。在此基础上,提出将“基于多智能体强化学习的信用分配模型”和“基于角色的多智能体强化学习模型”应用于无人机集群博弈对抗的研究思路。最后,强调了选择适当的决策算法对于提高无人机集群作战效能的重要性,并为未来无人机对抗决策的发展提出了有益的建议,为相关领域的研究和应用提供了深入见解。 展开更多
关键词 无人机集群 博弈对抗 专家系统 博弈论 多智能体强化学习
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面向ADS-33F品质规范设计的多响应类型切换控制研究
6
作者 翟任庆 王东辉 +2 位作者 王琳 张松 高莘青 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2023年第1期74-79,共6页
传统直升机多采用单一的响应类型,难以满足驾驶员操纵需求。试飞经验表明,多响应类型切换控制可以显著提升飞行性能并减缓驾驶员操纵负荷。本文针对某型有人直升机,结合最新版本的美军直升机飞行品质规范(Aeronautical Design Standard-... 传统直升机多采用单一的响应类型,难以满足驾驶员操纵需求。试飞经验表明,多响应类型切换控制可以显著提升飞行性能并减缓驾驶员操纵负荷。本文针对某型有人直升机,结合最新版本的美军直升机飞行品质规范(Aeronautical Design Standard-33F,ADS-33F),研究基于六种响应类型的切换控制策略。各种控制策略的仿真结果表明,相应被控状态量可以按规范要求跟随指令信号,控制策略结合应用场景的仿真结果表明,所设计的控制系统可以显著减少操纵量,从而验证结论:设计的直升机多响应类型切换控制满足ADS-33F规定的响应要求,能显著提升飞行性能及驾驶员感受;响应收敛迅速,且能保证飞行安全和控制精度。 展开更多
关键词 响应类型 ADS-33F 切换控制 操纵品质 飞行性能 仿真验证
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弹性高超声速飞行器可调Tube-MPC容错控制 被引量:2
7
作者 米涵芃 胡超芳 +1 位作者 杨晓荷 胡永太 《航空科学技术》 2022年第8期88-94,共7页
针对反馈线性化后带有状态依赖输入饱和的弹性高超声速飞行器,并考虑执行器失效或随机漂移故障和参数不确定,本文提出了可调Tube预测控制(Tube-MPC)容错控制方法。首先,基于反馈线性化后的多胞线性参变模型,考虑到部分故障发生下的保守... 针对反馈线性化后带有状态依赖输入饱和的弹性高超声速飞行器,并考虑执行器失效或随机漂移故障和参数不确定,本文提出了可调Tube预测控制(Tube-MPC)容错控制方法。首先,基于反馈线性化后的多胞线性参变模型,考虑到部分故障发生下的保守性问题,在传统Tube-MPC控制器中引入调节因子,将鲁棒正不变集进行等比例缩减,以平衡控制性能与鲁棒性。其次,基于缩减后的不变集,分别设计辅助鲁棒控制律和标称控制律。为处理虚拟输入饱和,将标称控制律设计为无约束和约束下的凸组合形式。同时,将实际输入约束转化为约束界限与飞行状态相关的虚拟输入线性多项式约束,并利用平方和(SOS)技术将多项式约束转化为线性矩阵不等式约束进行控制律求解。最后,仿真结果验证了控制方法的有效性。 展开更多
关键词 弹性高超声速飞行器 容错控制 预测控制 输入饱和 平方和
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人工智能等新技术在航空训练中的应用研究 被引量:9
8
作者 何晓骁 姚呈康 《航空科学技术》 2020年第10期7-11,共5页
本文系统地梳理了人工智能等新技术在战术对抗训练和机载训练系统中的应用,以及机器学习技术、混合现实技术在训练中的应用,分析了上述这些技术在航空训练领域的发展方向,研究发现人工智能等新技术已经在航空训练领域中推广应用,使训练... 本文系统地梳理了人工智能等新技术在战术对抗训练和机载训练系统中的应用,以及机器学习技术、混合现实技术在训练中的应用,分析了上述这些技术在航空训练领域的发展方向,研究发现人工智能等新技术已经在航空训练领域中推广应用,使训练方式从过去的集中式训练向基于云端的分布式训练转变,从以训练大纲为中心向以学员为中心转变。 展开更多
关键词 人工智能 航空训练 机器学习 虚拟现实 飞行模拟器
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异构多智能体的数据驱动输出一致性跟踪控制
9
作者 马梓元 朱万博 +2 位作者 梁文鑫 龚华军 王新华 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期1666-1675,共10页
针对一类异构多智能体编队一致性跟踪控制问题,考虑到实际系统中控制输入和输出均基于离散采样数据,且部分状态信息无法通过传感器获取,提出一种数据驱动的异构多智能体一致性输出跟踪控制方案。该方案利用数字采样控制方法和离散时间输... 针对一类异构多智能体编队一致性跟踪控制问题,考虑到实际系统中控制输入和输出均基于离散采样数据,且部分状态信息无法通过传感器获取,提出一种数据驱动的异构多智能体一致性输出跟踪控制方案。该方案利用数字采样控制方法和离散时间输入-输出采样数据,设计了包含无人机和无人车的异构多智能体一致性跟踪控制策略。通过状态观测器,利用降维输出信息实现了对全维状态信息的一致性跟踪控制。采用基于收缩映射原理的稳定性分析,验证了所提出的一致性跟踪控制方案对于每个闭环信号的有界性。同时,通过数值仿真验证了理论分析结果以及无人机和无人车的一致性跟踪控制性能。 展开更多
关键词 无人机 多智能体 编队控制 一致性跟踪控制 数据驱动
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机载捷联惯导系统振动性能提升研究
10
作者 成果达 瞿晓东 张懿 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期532-539,共8页
针对振动条件下,惯性测量组件产生耦合角振动,进而引起圆锥误差导致惯性导航精度降低的问题,提出了一种考虑减振器刚度不一致性与各向异性情况下,惯性测量组件振动耦合角运动的分析方法。从力学分析出发,推导了惯导系统空间六自由度矩... 针对振动条件下,惯性测量组件产生耦合角振动,进而引起圆锥误差导致惯性导航精度降低的问题,提出了一种考虑减振器刚度不一致性与各向异性情况下,惯性测量组件振动耦合角运动的分析方法。从力学分析出发,推导了惯导系统空间六自由度矩阵振动微分方程;建立了惯导系统振动方程的数值解计算模型。其次,基于工程实际,使用数值仿真软件分析减振器批次刚度一致性和刚度各向异性的影响;并通过有限元仿真分析对比验证了减振器刚度波动导致的偏心距引起耦合角速度计算结果。最后分析了减振系统不同谐振频率对角振动幅值的影响机理。 展开更多
关键词 捷联惯导系统 振动性能 角振动
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基于Matlab的民机多模态飞行控制
11
作者 蒋超 张国强 李嘉玮 《兵工自动化》 2021年第8期38-42,共5页
为保证民用飞机更安全、更可靠地飞行,设计适合我国民机自动飞行的工作模式。对自动飞行系统的工作模式进行分析,基于Matlab平台对自动飞行系统人机界面及工作模式之间的逻辑关系进行设计建模,实现了与该工作模式对应控制律之间的交互... 为保证民用飞机更安全、更可靠地飞行,设计适合我国民机自动飞行的工作模式。对自动飞行系统的工作模式进行分析,基于Matlab平台对自动飞行系统人机界面及工作模式之间的逻辑关系进行设计建模,实现了与该工作模式对应控制律之间的交互。通过典型民用飞机着陆全流程仿真对该工作模式系统进行了验证,可为民用飞机自动飞行系统的工程应用提供理论参考。 展开更多
关键词 自动飞行控制系统 控制逻辑调度 人机界面设计 民机着陆流程
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液压阀柔性杆17-4PH棒料初始残余应力及加工变形试验研究
12
作者 刘昊林 刘春青 +3 位作者 高尚德 徐瑞 张伟 杨昀 《航空科学技术》 2024年第12期87-95,共9页
液压阀柔性杆是液压伺服阀的关键零件,负责串连多种零组件,起到重要的连接作用。作为典型的弱刚度零件,此类零件普遍存在加工变形超差的问题。现有的研究主要集中在切削加工过程中控制零件变形方面,本文主要研究17-4PH不锈钢棒料不同材... 液压阀柔性杆是液压伺服阀的关键零件,负责串连多种零组件,起到重要的连接作用。作为典型的弱刚度零件,此类零件普遍存在加工变形超差的问题。现有的研究主要集中在切削加工过程中控制零件变形方面,本文主要研究17-4PH不锈钢棒料不同材料批次、热处理条件下的初始残余应力及其对加工变形的影响。通过X射线衍射法,测量了不同批次棒料不同热处理工艺下的轴向和周向初始残余应力,分析了残余应力分布规律及材料批次和热处理工艺对残余应力的影响。通过切削试验,探究了材料批次和热处理工艺对零件最终加工变形的影响,得到了优选的材料批次和热处理工艺,为高精高效加工液压柔性杆提供了参考。 展开更多
关键词 初始残余应力 弱刚度 变形控制 17-4PH不锈钢 X射线衍射
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结构调制型长周期光纤光栅温度传感器研究
13
作者 李媛媛 田甜 +3 位作者 陈文焕 马一巍 赵磊 耿涛 《航空科学技术》 2024年第4期67-73,共7页
燃油系统的温度监测对于飞行器的安全、性能和可靠性至关重要。本文提出并测试了一种基于激光蚀刻法在保偏光纤上制备的长周期光纤光栅温度传感器,有望用于飞机内部液体温度监测。通过解调该种光纤光栅谐振峰的波长变化,可以实现对环境... 燃油系统的温度监测对于飞行器的安全、性能和可靠性至关重要。本文提出并测试了一种基于激光蚀刻法在保偏光纤上制备的长周期光纤光栅温度传感器,有望用于飞机内部液体温度监测。通过解调该种光纤光栅谐振峰的波长变化,可以实现对环境温度的精准测量。试验结果表明,该传感器具有83.1pm/℃的温度灵敏度和0.32 pm/με的低应变响应。由于光纤具有耐腐蚀、抗电磁干扰,不易产生电火花等特性,在替代电学传感器使用时可以提升飞行器的安全性。 展开更多
关键词 光纤传感 温度监测 保偏光纤 长周期光纤光栅
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基于C^(*)准则的最优控制灵敏度设计方法
14
作者 翟任庆 《兵工自动化》 北大核心 2024年第7期60-64,68,共6页
为优化侧杆负载及控制灵敏度特性设计流程,提出一种基于C^(*)准则的最优控制灵敏度设计方法。依托国外相关经验,结合C^(*)准则设计参数;介绍驾驶员人机工程学及侧杆性能对飞行体验的影响,引出侧杆最优力感特性的设计方法,结合传统的飞... 为优化侧杆负载及控制灵敏度特性设计流程,提出一种基于C^(*)准则的最优控制灵敏度设计方法。依托国外相关经验,结合C^(*)准则设计参数;介绍驾驶员人机工程学及侧杆性能对飞行体验的影响,引出侧杆最优力感特性的设计方法,结合传统的飞行品质规范搭建人机闭环模型验证。实验结果表明:侧杆在不同速度下对纵向角速率和过载控制权重不同,响应均满足C^(*)准则的一级设计要求,仿真验证了侧杆参数和飞行品质结合优化的有效性。 展开更多
关键词 人机工程学 力感特性 控制灵敏度 仿真验证 C^(*)准则
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区域导航陆基无线电导航系统自动选台优化算法研究
15
作者 彭旭飞 秦鹏 +2 位作者 张萌 张阳康 祖肇梓 《航空科学技术》 2022年第11期50-57,共8页
飞机使用区域导航系统进行导航时,为了减轻机组的工作负荷,需要机载设备对陆基无线电导航台进行自动选台。为了解决传统选台算法中导航台频繁切换对定位精度和连续性的影响,本文提出了一种自动选台优化算法。通过分析导航台的信号覆盖... 飞机使用区域导航系统进行导航时,为了减轻机组的工作负荷,需要机载设备对陆基无线电导航台进行自动选台。为了解决传统选台算法中导航台频繁切换对定位精度和连续性的影响,本文提出了一种自动选台优化算法。通过分析导航台的信号覆盖范围及实际导航性能,在导航台切换原则中引入有效导航距离和ANP阈值,改进了传统算法中的导航台切换原则。最后使用北京至上海航路进行仿真试验,结果表明优化算法可满足区域导航性能要求,同时避免了导航台频繁切换,提高了导航台使用的稳定性。 展开更多
关键词 区域导航 无线电导航 测距机 甚高频全向信标 自动选台
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反无人机技术发展研究 被引量:28
16
作者 马雯 叱干小玄 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2020年第6期19-24,共6页
随着无人机的普及化,无论在军事还是民用领域都面临着日益严重的无人机威胁,反无人机技术已成为各国关注的重点技术。针对上述情况,首先对反无人机技术的常规方法进行分析和总结,然后对国内外反无人机技术和产品的发展现状进行了深入研... 随着无人机的普及化,无论在军事还是民用领域都面临着日益严重的无人机威胁,反无人机技术已成为各国关注的重点技术。针对上述情况,首先对反无人机技术的常规方法进行分析和总结,然后对国内外反无人机技术和产品的发展现状进行了深入研究,最后在总结现有反无人机技术优缺点的基础上,创新性地提出了多模复合探测、无人值守探测、定向能武器发展以及软硬结合反制等反无人机技术的发展趋势。 展开更多
关键词 反无人机 多模复合探测 反制 定向能武器 软杀伤 无人值守探测
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基于混沌优化机制的无人机航路规划方法研究 被引量:4
17
作者 杨帆 刘蓉 +2 位作者 卫强强 梁瑾 李嘉 《电子设计工程》 2018年第12期157-161,166,共6页
针对无人机航路规划过程中蚁群算法(ACA)极易陷入局部最优解的问题,提出了一种改进混沌蚁群算法(CACA)。它将混沌映射到标准ACA的初始化环节中以此来设置初始信息素值,采用混沌扰动的局部再搜索机制和信息素更新策略,有效克服了局部最... 针对无人机航路规划过程中蚁群算法(ACA)极易陷入局部最优解的问题,提出了一种改进混沌蚁群算法(CACA)。它将混沌映射到标准ACA的初始化环节中以此来设置初始信息素值,采用混沌扰动的局部再搜索机制和信息素更新策略,有效克服了局部最优的缺陷,提高了搜索效率。在整个算法中,通过动态调整调节系数以及引入Ulam_von Neumann混沌映射,进一步缩短搜索空间,加速收敛,同时在ACA中加入目标指标,有效避免了蚂蚁转移中存在的方向模糊,加强其搜索方向。仿真结果表明,CACA可以有效避免局部最优,达到更好的穿透路径,满足了躲避威胁的要求。 展开更多
关键词 无人机 蚁群算法(ACA) 混沌蚁群算法(CACA) 航路规划
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倾转旋翼机短舱倾转作动关键技术
18
作者 李海嶙 司俊 +3 位作者 党轲鑫 张伟 刘龙飞 王旭东 《航空工程进展》 2025年第1期75-81,92,共8页
倾转旋翼机兼具直升机和固定翼飞机的优点,是未来航空装备发展的重点方向。本文针对倾转旋翼机的核心关键部件——短舱倾转作动器,介绍倾转旋翼机的倾转作动原理,分析并对比V-22和BA609短舱倾转作动器构型的优缺点,分析倾转旋翼机短舱... 倾转旋翼机兼具直升机和固定翼飞机的优点,是未来航空装备发展的重点方向。本文针对倾转旋翼机的核心关键部件——短舱倾转作动器,介绍倾转旋翼机的倾转作动原理,分析并对比V-22和BA609短舱倾转作动器构型的优缺点,分析倾转旋翼机短舱倾转作动关键技术,包括功率综合技术、双级伸缩滚珠丝杠技术、丝杠撞底缓冲技术。功率综合技术可以通过速度综合或力综合实现双系统综合,是提高短舱倾转作动器可靠性的关键;双级伸缩滚珠丝杠技术能够有效缩短作动器缩回后的体积,减少机上空间,同时大幅提升作动器的可靠性;弹簧缓冲是一种能够有效抑制丝杠撞底带来冲击的手段,适用于滚珠丝杠这类直线输出机构。 展开更多
关键词 倾转旋翼机 倾转作动 功率综合 双级丝杠 撞底缓冲
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接收机自主完好性故障检测隔离算法研究 被引量:1
19
作者 王永 寇磊 周琪 《现代信息科技》 2020年第11期60-62,65,共4页
在RAIM算法中,通过计算HPL的值来判断算法的可用性.然而,RAIM算法是否可用与卫星定位误差没有必然关系,当RAIM算法判断卫星导航不可信时,需要提供实际的卫星定位误差.针对此问题,利用FDE功能,对当前水平位置的误差进行估计,提出通过计算... 在RAIM算法中,通过计算HPL的值来判断算法的可用性.然而,RAIM算法是否可用与卫星定位误差没有必然关系,当RAIM算法判断卫星导航不可信时,需要提供实际的卫星定位误差.针对此问题,利用FDE功能,对当前水平位置的误差进行估计,提出通过计算HUL,作为是否可用卫星导航的参考值.同时,给出了HUL的计算过程及仿真测试结果,结果证明了HUL的价值和意义. 展开更多
关键词 故障检测隔离 水平保护门限 水平不确定级别
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基于改进序列二次规划的非线性控制分配 被引量:4
20
作者 骞恒浩 石鹏飞 +1 位作者 王敏文 王跃萍 《兵工自动化》 2022年第8期74-80,共7页
针对多操纵面飞机舵面偏转角与力矩系数之间的非线性问题,提出一种改进粒子群算法(particleswarm optimization,PSO)和序列二次规划算法(sequential quadratic programming,SQP)相结合的方法来解决非线性控制分配问题。以飞翼模型为对象... 针对多操纵面飞机舵面偏转角与力矩系数之间的非线性问题,提出一种改进粒子群算法(particleswarm optimization,PSO)和序列二次规划算法(sequential quadratic programming,SQP)相结合的方法来解决非线性控制分配问题。以飞翼模型为对象,对模型舵效进行分析,在舵效非线性的情况下,采用拟合函数的方法来表示舵效的非线性;对粒子群算法进行改进,采用拟牛顿法及线搜索方法对序列二次规划方法进行改进,并对改进后算法的拟合效果进行比较;在线性舵效与非线性舵效下进行仿真对比,验证了算法的有效性。仿真结果表明:该算法能提高粒子群算法的全局搜索能力,保证分配的准确性。 展开更多
关键词 多操纵面 粒子群算法 序列二次规划法 非线性控制分配
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