遥控靶车加速与制动性能研究

研制远距无线遥控靶车的主旨是解决弹射武器试验的安全问题,但其加速性能和制动性能直接影响其应用范围,甚至会带来新的安全问题。文章介绍了某型遥控靶车加速与制动性能设计,从工程应用的角度分析计(估)算加速距离和制动距离,给出了换档与制动段的控制程序流程。     

飞翼布局无人机滑跑纠偏控制

针对滑跑纠偏控制律对良好鲁棒性的要求,以及飞翼布局无人机地面滑跑六自由度模型非线性、多变量的特点,提出了基于自抗扰控制理论的无人机非线性滑跑纠偏控制律;由于采用了前轮转向、阻力方向舵和主轮差动刹车联合纠偏,针对控制执行机构纠偏效率在滑跑过程中变化较大,以及阻力方向舵和刹车机构兼具减速和纠偏功能的特点,提出采用加权伪逆法对偏航力矩及阻力控制指令进行动态控制分配。结果表明,自抗扰滑跑纠偏控制律能够能有效观测并补偿跑道环境影响造成的强烈干扰及侧风干扰,加权伪逆法能够对偏航力矩和阻力指令进行动态分配,并使各执行机构使用量处于正常范围以内。     

微波暗室中基于开关切换的动态干扰仿真方法

为了准确实时复现航空通信系统数据链路中复杂电磁空间环境,本文进行了动态干扰仿真．在静态暗室中设计一种能模拟真实飞行过程抗干扰的半实物仿真系统,并分析了航空通信系统数据链路的特性.在微波暗室中复现动态干扰时,通过微波仪表的控制实现电磁空间环境动态干扰的映射构建．采用参数化模型表征技术实时建立相应的动态干扰模型,并利用最小均方值方法设计出与其匹配的干扰切换的输出算法,利用动静结合的方法仿真实现了微波暗室中通过静态喇叭模拟动态干扰模拟功能.验证结果表明,采用本文的方法能够逼真的反映飞行器在真实环境下所受动态干扰的影响,该仿真系统的研究对提高航空通信系统数据链路的抗干扰性能具有参考意义．     

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。     

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.     

飞机姿态控制系统的精确线性化解耦设计

飞机姿态运动的非线性以及横航向强耦合,增加了控制飞机姿态的难度,不利于飞机快速瞄准目标.为了提高控制姿态性能,直接将飞机姿态角解耦成舵偏角的非线住设计方法,将飞机姿态运动解耦成三个独立的线性系统,并避免气动力矩对舵面进行再次分配,使整个过程更加直观,随后对解耦的单输入单输出系统设计了跟踪控制律,并进行仿真.结果表明,所设计的控制系统姿态角的控制效果较好,并具有很高的控制精度.     

基于GL Studio的无人机地面站天线控件设计与实现

为了实现良好的人机交互,并对无人机宽带数据链进行实时直观地监控,搭建了基于GL Studio的无人机地面站天线控件,并详细介绍了其设计开发原理和方法.GL Studio生成的地面站控件不仅具有良好的可移植性,而且还可以与多种软件开发平台实现很好的融合.     

飞行／推进综合控制系统设计与仿真

飞机飞行控制系统与推进系统间有很强的耦合作用,单独设计和发动机控制系统已不能满足需要。该文在单4独研究外部干扰对飞行性能和发动机性能的影响的基础上,根据他们相互的关系,建立了飞行／推进系统一体化数学模型,并在此基础上进行了综合控制设计,对所建的模型进行了仿真,结果表明飞机飞行状态和发动机的工作确实有很强的耦合,同时本文所设计的飞行／推进综合控制系统具有优良的性能。     

一种基于Clothoid曲线的无人机路径规划算法

提出了一种新的基于Clothoid曲线的无人机复合路径规划算法。该算法考虑了无人机在起点和目标点的方向以及无人机转弯半径的约束,能够在任意起止点位置和方向下得到更短的曲率连续的便于无人机飞行控制跟踪实现的Clothoid复合路径。与现有的基于微分几何的迭代算法相比,该算法迭代简单在给定范围内选择迭代初值,可以得到惟一解。     

基于智能Agent的小型无人机自主飞行任务管理器的设计

自主飞行是先进无人机的重要特征。基于智能A gent技术,采用分层的混合型A gent结构,进行了小型无人机自主飞行任务管理器的设计与实现。该设计方案在吸收各领域专家及操纵手的专门知识和丰富经验的基础上,建立了一套基于认知型A gent结构的顶层自主任务管理推理机制和策略,以及基于反应型A gent结构的任务规划执行底层的规则集。对基于该任务管理器的全自主飞行、半自主飞行模式进行了几十架次的飞行试验验证。试验结果充分表明了其推理机制和策略的有效性以及对应急事件响应的快速性。