基于滤噪微分器的四旋翼飞行器控制

在飞行器的控制中, 角速率反馈可以提高控制系统的动态特性, 但速率陀螺价格昂贵, 且随运行时间的增加其性能会不断下降. 对此本文提出了一种基于滤噪微分器的四旋翼飞行器滑模变结构控制律. 该控制律使用的反馈信号仅由角度传感器得到, 而无需角速率传感器. 控制律中的角速率信息由王新华等设计的有限时间收敛的微分器得到. 本文通过数学证明, 给出了当测量信号中含有噪声时该微分器的理论跟踪误差上界. 仿真以及对四旋翼飞行器滚转姿态的控制实验验证了微分器的抑制噪声作用和控制算法可行性.     

双积分系统阶跃响应快速无超调控制: 一种增益切换非线性PD控制

采用标准PD或PID控制器镇定双积分对象时,系统的阶跃响应必然存在超调:为此,设计了一种可以切换增益的非线性PD控制器,给出了系统阶跃响应无超调的充要条件,以及减小调节时间的方法.采用的切换规律是:当误差的幅值大于设定门限时,设计好的快速PD控制器投入工作,以加快误差的收敛:当误差的幅值小于设定门限时,设计好的强阻尼PD控制器投入工作,以抑制可能出现的超调.通过这两个控制器的配合作用,既能实现阶跃响应无超调,又能有效减小调节时间.仿真验证了该结论.     

C4KISR测试与评估应用框架的研究与实现

基于HLA/RTI和分布式数据库初步构建了一个开放的测试和评估应用框架,为战术C4KISR系统中的指挥、控制、通信(C3)以及典型飞行器武器系统的作战效能(K)提供一种有效的可扩展的测试评估环境.系统采用了基于HLA/RTI的分布式体系结构,与被测系统相连.建立了典型的层次化战术CAKISR系统效能指标体系,并实现相应的评估算法模型.基于Oracle数据库建立了通用的战术C4KISR系统试验数据库/用例库/算法库和相应的管理工具,并开发了通用的分析评估工具,支持评估指标的在线/离线计算和显示.     

一种变结构控制系统设计方法

为了进一步优化传统变结构控制系统的设计过程和综合性能,利用一组相交的直线簇,提出一种直线簇趋近理论。基于此理论,针对等效干扰作用下的单输入线性时不变系统设计了直线簇趋近模态控制方案,包括基本切换控制方案和改进平滑控制方案,并分别给出了其设计准则。根据Lyapunov稳定性理论,给出了切换控制方案下状态变量渐近收敛性和平滑控制方案下状态变量有界性的数学证明。利用直流电机伺服系统,依据给出的设计准则,完成了两种控制方案的构造。计算机仿真结果表明,所提出的控制方案可以使伺服电机在持续等效干扰的影响下能够快速、精确地跟踪指令。仿真结果验证了控制方案的鲁棒性和综合性能。     

工业环境下信息通信类技术赋能智能制造研究

新智能制造系统作为信息通信技术与工业技术深度融合的产物,为正在快速展开的新一轮工业革命提供了关键支撑;信息通信类技术的快速演进,赋予了新智能制造加速发展的潜力。本文梳理并提出了新智能制造系统的技术体系构成,重点从1类核心技术（工业互联网系统）、4类基础技术（工业大数据、人工智能（AI）、第五代移动通信（5G）、建模仿真/数字孪生）角度阐述了信息通信类赋能技术子体系的内涵及特征;在此基础上系统辨识了信息通信类技术赋能智能制造的纵向应用、横向应用、端到端应用等场景。研究认为,可重点设置先进网络技术、协同计算技术、工业知识推理技术等的科技项目,实施以5G应用与网络协同的研发与产业化、面向新一代AI技术的智能产品及智能互联产品的研发与产业化、自主可控建模仿真/数字孪生工具集及系统的研发与产业化为代表的产业发展内容,以基于5G+工业虚拟现实的工业设计、AI物联网工业平台、基于建模仿真/数字孪生技术的工业产品智能设计为代表的应用示范内容。为此建议,完善高效协同的新智能制造政策推进工作机制,加快建设互联互通标准群,以“产学研”协同方式推动产业链供应链发展,增强智能制造领域产业与教育深度融合。     

高压开关在线监测装置的研制

基于状态检修思想,研制了一种高压开关在线监测装置.采用freescale的高性能单片机MC9S12DP512为核心微处理器.通过监测断路器的触头行程.通断线圈电流电压.母线连接处温度.预测开关设备的运行状态.判断有无存在故障的先兆,为设备的状态维修提供依据,初步实现开关电器的智能化管理。     

基于多站支路功率联合学习的分布式光伏支路异常检测方法

近年来,分布式光伏站点数量迅速增长,频发的支路异常带来了巨大的发电效能损失,也产生了如何精准且高效检测多站支路异常的需求。为解决上述问题,提出了基于多站支路功率联合学习的分布式光伏支路异常检测方法。该方法通过多个光伏站支路异常检测任务联合学习的方式,提取了辨识多站支路异常特征的相似性和差异性表示;通过构建的多尺度卷积神经网络有效捕捉了多站支路功率中存在的差异性异常特征;利用辅助任务充分学习多站支路异常辨识特征的相似表示;采用多阶段训练策略减少辅助任务对多站支路异常检测精度的消极影响。最后,通过收集的多站支路功率数据进行实验对比,结果证明了提出方法能有效提升分布式光伏各站支路异常检测的精度。此外,该方法仅需构建一个模型即可检测分布式光伏多站支路异常,具有较好的建模便捷性。     

合成回路同步控制系统动模系统设计

为研发高压断路器合成回路试验同步控制系统,设计了 一套能够在实验室环境下调试合成试验同步控制的模拟装置.首先,根据合成回路的试验机理设计了以下两部分:模拟三相短路状态下传感器采集的测试信号发生器以及模拟程控仪按设定时序给出的高压开锁信号触发器;同时,设计了参数调节器,使该测试系统可根据测试需要进行参数调试.通过与合成试...     

基于DSP的电影洗印自动控制系统

根据国内电影洗印工艺及自动化现状,提出了基于DSP的电影洗印工艺自动化控制系统的设计方案.采用32位DSP芯片TMS320F2812和图形化设计软件LabVIEW实现了数据的实时采集和洗片过程的实时监控,并可以对洗片温度,pH值,电动调节阀开度,片种,流量这几项关键参数进行实时记录和网络传输.现场运行结果表明,系统稳定、可靠、操作方便,大大提高了工作效率.     

基于数字孪生的单片机虚拟仿真实验教学探索

数字孪生作为实现物理世界与信息世界实时交互和融合的一种有效方法,近期被广泛关注。数字孪生具备多物理、多维度的属性,同时具有实时同步、双向映射等特性,能够有效推动虚拟仿真教学信息化水平。在北京航空航天大学《单片机原理及应用》本科课程中,通过引入数字孪生技术,探索了单片机虚拟仿真实验教学方法,建立了“虚实结合”的单片机实验课程教学体系。所建立的数字化镜像单片机实验教学平台,对于学生快速理解单片机基本原理、增强学生学习兴趣、培养学生综合设计能力具有重要作用。