可重构飞行控制律设计的混合特征结构配置方法研究

将特征结构配置与模糊控制理论相结合对飞机侧向飞行重构控制律进行设计.首先介绍了重构控制律中特征结构配置的原理和反馈增益矩阵的算法实现,在此基础上结合带优化修正参数的无量化模糊控制方法对闭环系统进行鲁棒控制器设计.该控制策略以特征结构配置作为故障后系统的内环控制器,模糊控制器作为外环控制器,使系统获得较好的动态性能和较强的鲁棒性.仿真结果表明系统有效抑制了内部参数摄动对飞行任务的不良影响.     

基于CMAC-PID并行控制的阵风减缓控制系统

针对高速飞机飞行在大气干扰下,产生强烈阵风干扰,飞机方程存在未建模扰动,传统PID难以保证控制稳定效果,提出了基于粒子群优化策略的CMAC-PID并行控制的直接升力控制方法,并将其应用于飞机阵风减缓控制系统的设计中.采用乘坐品质舒适指数作为适应度函数,通过粒子群优化,得到PID控制器参数为神经网络训练提高导师信号.在系统运行中,PID控制器输出逐渐趋近为零,CMAC网络控制输出逐步取代PID控制输出,成为控制器主要控制信号.仿真结果表明,提出的方法比传统PID控制器能够更加有效的起到阵风减缓效果增加稳定性.     

基于贮备门DFT的飞控系统可靠性分析方法

针对现有大型客机电传(FBW)飞行控制系统(FCS)的体系结构及组成,运用动态故障树分析(DFTA)方法对系统进行可靠性分析;为系统所包含的贮备门事件(spare gates)建立了可靠性代数模型;该法较好地解决了子系统的分布多样问题,并且在逻辑符号系统基础上,推演出系统可靠性冗余分析的量化形式;通过对一个典型的电传飞控系统案例的研究,证明该种方法在工程中的有效性。     

一种基于多极裁剪的广义逆控制分配算法

广义逆控制分配法的分配效率取决于控制效率矩阵伪逆的选择,但是所有伪逆阵都不能实现转矩可达集的完全分配.为解决这一问题,本算法根据飞行包线内转矩向量的特点在转矩可达集空间的不同方向上对伪逆阵进行裁剪,使不同包线区域内的转矩向量经过不同的伪逆阵进行分配,从而来提高广义逆控制分配法的分配效率.为验证改进算法的有效性,利用某飞机的数据进行仿真验证,结果显示该算法可以对转矩可达集内的转矩实施有效的分配,显著提高了分配器的分配效率.     

基于小波网络的飞控系统故障仿真建模及诊断*

选择以Sigmoid函数为基础的小波基波函数构造了一个小波神经网络,用此网络对某型飞机飞控系统中的作动器三种故障进行诊断,仿真结果表明该小波神经网络的泛化性及诊断能力均强于传统的BP神经网络。     

飞控系统传感器故障诊断的在线方法研究

传感器是飞行控制系统当中的一个重要组成部分,在系统中往往利用传感器的各个输出来建立飞机的动态状态;因此,实时准确的对传感器进行故障检测和识别可有效地提高系统的安全可靠性;提出一种带有可变遗忘因子的BP神经网络在线递推学习算法,应用改进的算法对飞行控制系统的传感器故障进行实时在线的检测和识别,且利用神经网络的输出对系统进行重构;仿真结果表明提出的方法可准确的对传感器的故障进行故障诊断和容错控制.     

飞行控制系统辨识的神经网络方法研究与仿真

飞行控制系统作为一个高维、时变和非线性的复杂系统,通过进行辨识可更好地完成系统控制与监控.针对复杂的飞行控制系统,为提高识别精度,提出一种改进的混合共轭梯度算法对BP神经网络各层间的连接权值进行训练,并利用训练所得的网络对飞行控制系统进行在线辨识,将辨识结果与传统的BP网络结果进行比较分析.应用某飞机六自由度模型进行仿真运算,结果表明提出的算法有效地提高了网络的辨识性能,并很好地完成了对系统的辨识.     

基于UKF的水下航行器IMU故障检测与诊断方法研究

惯性测量单元（IMU）作为水下航行器导航系统关键传感器,其可靠性直接影响航行器的导航性能。为了提高IMU的容错能力,本文提出一种基于无迹卡尔曼滤波（UKF）算法的IMU故障诊断技术。首先根据水下航行器的动力学方程和导航系统特点,建立描述IMU故障与导航状态量关系的解析模型;接着基于UKF非线性滤波的特点,进行导航滤波解算,基于此,提出了解耦矩阵法以实现IMU的故障检测;并且根据无迹卡尔曼滤波器新息正交原理,提出了实时估计IMU故障的方法,从而完成水下航行器IMU故障的在线检测与诊断。最后,通过实际航行数据验证了所提出算法的有效性。     

基于自适应神经网络的飞控系统辨识技术研究

建立复杂的非线性飞行器辨识模型对提高系统的状态监控和控制性能具有重要意义。文中提出一种变结构的在线径向基神经网络学习算法,使用梯度下降法对网络参数进行优化。利用径向基神经网络对某型飞机非线性动力学系统进行辨识,仿真结果表明设计的算法满足在线辨识的要求。     

基于鲁棒跟踪控制的飞控系统自适应重构技术研究

应用多模型自适应控制技术可以有效地抑制作动器故障引起的参数大范围跳变。基于多模型自适应控制思想,提出了一种基于鲁棒跟踪控制的飞控系统作动器故障重构设计方法。首先建立作动器故障参数模型;然后根据故障的随机性,设计一系列并行的辨识模型,每个模型对应一种故障,同时对应于每个辨识模型建立一个控制器;最后根据飞行品质的要求,设计鲁棒跟踪控制器,由于控制器采用了积分项,可很好地抑制扰动。用该方法对某型飞机纵向控制系统进行仿真,结果表明在升降舵严重受损的情况下,飞机仍能保持良好的性能。