太阳能飞机工作条件对太阳能电池性能的影响

太阳能飞机能源系统的核心部件是太阳能电池,性能受外界环境影响动态变化,准确预测其性能是飞机方案设计的重要基础工作。文章以光伏发电模型为基础,通过模拟太阳辐射和太阳能电池温度的逐时变化,预测了太阳能电池在飞行时间、速度和高度等工作条件变化时的性能。研究结果表明,受一天内太阳辐射和环境温度的变化影响,飞行时间是太阳能电池性能最大的影响因素,性能指标以太阳时12点为中心左右基本对称变化。飞行高度的改变伴随太阳辐射和环境温度变化,每升高1 km,开路电压提高1.52%,短路电流提高1.49%,最大功率提高3.65%。飞行速度的改变使得太阳能电池温度变化,每加速10 km/h,开路电压提高3.90%,短路电流降低0.31%,最大功率提高5.32%。以上研究,预测了太阳能电池在不同工作条件下的变化情况,为正确选择和改进能源系统方案奠定了理论基础。     

基于支持向量机的高速公路事件检测算法研究

高速公路事件检测是交通信息工程及控制学科中的一项重要研究课题,以高速公路交通流的特点为研究对象,提出了一种基于支持向量机(SVM)的高速公路事件检测算法.根据支持向量机的基本原理,分别设计了基于线性不可分SVM、齐次多项式核函数、高斯径向基核函数、双曲线正切核函数等不同核函数的事件检测算法.仿真结果表明:针对不同的交通流状况,选择合适的SVM模型和核函数,得到的检测结果与经典的加利福尼亚算法相比,检测效率高,性能指标好,具有较高的实际应用价值.     

基于terminal滑模与控制分配的飞翼布局无人机姿态控制

对于风场扰动中的飞翼布局无人机,需要考虑模型参数不确定和外界干扰对姿态控制的影响,以及解决操纵面冗余、附加力效应显著、多轴操纵耦合、舵效非线性等特殊问题。采用基于扩张状态观测器的terminal滑模和多目标非线性控制分配对姿态角的跟踪控制问题进行了研究,将扩张状态观测器与基于饱和函数的terminal滑模控制器相结合,在名义滑模控制律的基础上采用扩张状态观测器实现对干扰的估计和补偿,有效提高了系统的鲁棒性和控制精度,并且充分利用冗余操纵面,根据飞行任务需求,实现对多种目标综合权衡的非线性控制分配。     

基于纵向直接力控制的飞翼布局无人机紊流减缓

飞翼布局无人机在大气紊流中飞行会受到较大的紊流载荷,而受限于自身构型和舵面配置,无法采用传统控制方案进行紊流载荷减缓。分析了飞翼布局无人机的舵面气动特性,提出一种多组舵面配合产生纵向直接控制力的垂直紊流减缓方案,并采用自抗扰控制技术设计了非线性控制器,在线估计系统误差和紊流扰动,并进行补偿控制。仿真结果表明:飞翼布局无人机采用直接力控制方案,并加入该非线性控制器后,能显著减缓在大气紊流中飞行中的法向过载,同时保证姿态和航迹稳定。     

飞翼布局无人机分数阶积分滑模姿态控制

针对存在复合干扰的飞翼布局无人机(UAV)姿态控制问题,提出了一种基于分数阶积分滑模与双幂次趋近律的姿态跟踪控制方案.结合分数阶微积分及滑模变结构控制理论,设计了分数阶积分滑模面.为解决传统趋近律收敛时间长和抖振严重等不足,提出一种具有二阶滑模特性且有限时间收敛的双幂次趋近律.在名义控制律的基础上,设计super twisting滑模干扰观测器,实现对复合干扰的估计和补偿,增强内外环控制器应对复合干扰的鲁棒性.为充分利用冗余操纵面与解决非线性舵效问题,在飞行控制系统中引入了非线性控制分配环节.仿真结果验证了所提方案的有效性.     

输入有约束时的飞翼布局无人机姿态控制

针对大展弦比飞翼布局无人机的刚体运动与弹性运动耦合动力学模型,研究了输入有约束时的无人机姿态控制问题,提出了一种采用扩张状态观测器的反步滑模控制方法.首先,采用扩张状态观测器实时估计气动弹性模态和外界未知干扰的影响,并引入跟踪微分器避免了控制律中项数膨胀问题.然后,针对飞翼布局无人机多操纵面的配置和输入约束,给出了基于LMI的在线舵面分配算法.最后,针对指令滤波和输入约束情况下控制指令的滞后问题,设计了辅助补偿器对控制指令进行补偿.根据Lyapunov稳定性理论证明了该控制方法能够保证姿态跟踪误差收敛至有界,仿真表明存在复合干扰和输入约束时该方法具有良好的姿态跟踪性能.     

教学用微型操作系统的研究和实现

根据现有的教学用操作系统存在的不足,以及教学和学习需要,设计并实现了一个运行在虚拟机上的微型的教学用操作系统,包括了系统启动、内存管理、任务管理、文件系统、消息队列等核心模块,着重介绍了任务管理、信号量、消息管理、文件系统等内容.系统的实现将有利于学生从微观上观察操作系统的行为特征,并且帮助学生理论联系实际,具有较好的教学价值.     

无尾飞翼式无人机飞行控制特性研究

依据高空长航时无尾飞翼式无人机的主要特点来分析飞机本体静稳定性以及高空巡航状态飞行时的动稳定性和操纵特性。用经典飞行动力学理论详细研究了无人机在16000m高空巡航状态的自然稳定性，并利用Matlab simulink对滚转-俯仰-偏航耦合运动的仿真来分析无尾飞翼式布局在纵、横航向上的耦合特性。基于以上的分析，采用主动控制技术设计纵向和横航向的控制律，阐述了无人机纵向定高爬升和横航向方位角控制时的操纵特性；并进行仿真分析，得到满意的结果，验证了采用主动控制技术可明显改善各项飞行品质要求。     

复杂系统飞机飞行品质等效方法研究

飞机飞行品质是评价飞机优劣的重要组成部分,探索简单高效的品质测定方法非常重要,随着系统的不断复杂和阶次的不断提高,传统的方法越来越显示出其局限性。研究了对高阶系统飞机进行品质评定的一种方法,该方法通过寻求与原系统等效的低阶系统,利用优化算法计算等效低阶系统的品质参数,以此来评定原系统品质,最后通过实例介绍了该方法的基本步骤并以此对某型号飞机主动控制系统的纵向飞行品质参数进行了计算,利用M IL-F-8785C飞行品质规范对该飞机纵向飞行品质进行了评定。实例证明该方法简单实用,可以应用于工程实践。所涉及的理论是同类问题中的一个典范,对其它飞机的飞行品质研究具有很大的参考价值,所编制软件移植性强,稍经修改可用于其它飞机的品质研究。     

用Java IDL实现CORBA应用系统

本文在简要介绍CORBA系统的组成和运行原理以及Java IDL的使用的基础上．通过一个简化了的基于CORBA的远程选课登记系统的实现来说明如何使用Java IDL来实现CORBA应用系统。