基于BP 神经网络的自适应自抗扰控制及仿真

针对被控对象参数变化大而快、外扰严重且不确定的系统,参数固定的扩张状态观测器 (ESO)存在“总和扰动冶估计精度降低、控制效果较差的问题,提出了一种基于BP 神经网络的自适应自抗扰控制器(ADRC)。分析了引入自适应ESO 的意义,剖析了ESO 的结构,利用BP 神经网络在线调整ESO 参数并将这个自适应ESO 嵌入到ADRC. 仿真结果表明,改进的ADRC 较常规ADRC 具有扰动估计精度更高、控制量振荡幅度更小以及鲁棒性、抗干扰性更强的优点。     

基于Vague集的自适应自抗扰控制器设计

为进一步提高自抗扰控制器(ADRC)的动态性能和稳态性能,文中利用基于Vague集相似度量推理易于得到控制量和便于工程运用的优点,设计了一种基于Vague集的自适应ADRC;通过动态调整ADRC的非线性组合权值,提高ADRC的适应能力。仿真结果表明,基于Vague集的自适应ADRC较常规自抗扰控制器有更好的动态性能和稳态性能。     

基于GA-Vague-PID的小型四旋翼飞行器姿态控制方法

针对小型四旋翼飞行器的姿态控制问题,提出了基于GA-Vague-PID的姿态控制方法。建立了小型四旋翼飞行器数学模型,引入遗传算法(Genetic Algorithm,GA)和Vague技术,通过GA对模糊控制规则离线优化,利用基于Vague集相似度量推理在线调节PID参数,进而提出GA-Vague-PID控制方法并运用于小型四旋翼飞行器姿态控制。仿真结果表明,该控制方法在控制性能和适应能力上都优于传统PID。     

一种改进的无人机多目标航迹规划研究

无人机多目标作战对航路具有很高要求。航路规划因受任务安全性、隐蔽性以及航距等要素的影响,往往存在主观性强、算法复杂、权重量纲不一等问题。为克服传统基于权值的评价函数所固有的量纲不一致,主观性强,优度进展不可控等缺陷,增强无人机对地面的打击效果,提升作战效能,采用Pareto最优解思想,采用快速非支配排序算法,以航迹长度、隐蔽性、安全性作为具体评价指标,研究了利用NSGA-Ⅱ算法来优化无人机多目标任务的航路规划问题,并进行了仿真验证。得到的最优Pareto解普遍达到了较优秀水平,并且不同的Pareto解都具有各自的优势,分别适应不同的任务需求,该方法在无人机航路规划上具有良好的灵活性和适应性。     

基于混合S参数法的微带线耦合效应研究

采用混合S参数法研究了入射波和集总电源共同激励下微带线的终端响应,对于微带线上的传输线模式波和天线模式波的计算采用了Galerkin积分方法,避免了采用广义函数束方法(GPOF)从仿真结果中提取信号的过程,从而简化了计算步骤,减少了计算时间;通过与电磁仿真软件HFSS仿真结果的比较,验证了该方法的正确性;并采用混合S参数方法计算了不同微带线参数对耦合效应的影响,研究表明,当微带线长度变长,宽度变宽,介质基板厚度变厚,介质基板相对介电常数变大时,耦合效应变强,其中耦合效应受长度影响最大。     

基于UTD和GA混合算法的无人机载天线布局优化

为克服无人机天线之间的相互干扰,采用遗传算法对天线进行优化布局,以减少天线间的耦合。通过采用一种新的目标函数,结合一致性几何绕射理论对圆柱体上的单极子天线和无人机表面上单极子天线的布局进行优化,得到了最佳的优化位置。通过Feko仿真对优化位置结果进行验证,得到了最佳位置处S参数值,可知天线优化位置后相互之间的耦合度变小,这也间接证明了该方法计算的正确性。该方法能够及时准确地对机载天线间的耦合度进行预测和评估,具有实际应用价值。     

宽带无线通信系统的研究与设计

无线通信在军事通信领域一直占有重要地位.新时期军事斗争中,指挥员需要实时地获得现场的视频、语音信息,而传统的无线电台仅仅能够传输数据和话音,已不能满足需要.设计了一种宽带无线通信系统,在研究系统组成和性能指标的基础上,重点研究了补码键控(CCK)调制解调和系统通信协议设计,该系统可用于区域电子系统的超短波数据链,实现战场综合信息的实时传输,也可用于试验训练基地的综合业务数据无线接入和场区各阵地的数据无线传输.     

基于自抗扰技术的四旋翼姿态解耦控制方法

针对小型四旋翼飞行器姿态控制问题,基于姿态非线性耦合数学模型,设计了一种自抗扰姿态控制器。引入自抗扰控制技术,介绍了自抗扰控制器结构,包括安排过渡过程,扩张状态观测器以及非线性状态误差反馈。针对模型非线性耦合特点,介绍了多变量系统的自抗扰解耦控制原理,并设计了一种自抗扰姿态解耦控制器。基于Simulink搭建仿真模型进行了仿真。参数整定及仿真结果表明,所设计自抗扰控制器具有强鲁棒性、抗干扰性,系统具有良好的动态性能和稳态性能,对非线性耦合系统能有效地控制。     

小型四旋翼飞行器新型非线性PID姿态控制器设计

针对小型四旋翼飞行器姿态控制问题,设计了一种新型非线性PID姿态控制器。针对传统PID的不足,通过引入两个跟踪微分器以及误差反馈的非线性组合构成非线性PID,并结合简化的小型四旋翼飞行器数学模型,提出了一种基于新型非线性PID姿态控制方法。仿真结果表明,所设计的控制器具有较强的鲁棒性、抗干扰性以及良好的滤波性能,系统具有良好的动态和稳态性能。由于保留了传统PID优点,设计简单,对实际工程具有较大的指导价值。     

四种先进PID控制方法及性能比较

针对常规PID参数固定,使得应用范围受到限制的问题,研究四种先进PID控制方法。在常规PID基础上,分别引入模糊技术、Vague技术以及遗传算法,提出Fuzzy—PID、Vague—PID、GA—Fuzzy—PID、GA—Vague—PID控制方法并对其控制性能进行比较。在介绍常规PID的基础上,引入智能技术,在线实时调整PID的三个参数,即自适应PID。利用模糊控制对被控对象模型精度要求不高且鲁棒性高、解耦性强的优点,构成Fuzzy—PID;基于Vague集相似度量的近似推理更符合实际,易于得到控制量,便于工程实践,构成Vague—PID;利用遗传算法（Genetic Algorithms,简写成GA）实现对模糊控制规则的整定,构成GA—Fuzzy-PID、GA—Vague－PID。给出上述四种自适应PID设计方法,并从理论上进行分析比较,指出各自优缺点。仿真结果表明：上述自适应PID较常规PID上升时间短、响应速度快;引入GA整定后的GA—Fuzzy-PID、GA－Vague—PID分别比未引入GA的Fuzzy－PID、Vague－PID上升时间短、响应速度快。