无人机自主编队飞行控制的技术问题

从未来无人机的性能需求出发，详细描述了无人机编队飞行的功能特点和核心技术。根据无人机的任务要求，将编队飞行分为作战编队、侦察编队和混合协同编队，同时研究了编队飞行控制的关键技术，并对无人机编队重构技术进行了探讨和分析。     

基于强化学习的四旋翼无人机控制律设计

目前四旋翼无人机大部分都采用经典控制方法进行控制律的设计,然而控制参数的选择和对被控对象数学模型的依赖一直是经典控制方法设计中需要克服的问题;针对此问题,采用了一种基于深度强化学习算法Deep Q Network的无人机控制律设计方法,以四旋翼姿态角和姿态角速率作为三层神经网络的输入数据,最终输出动作值函数,再根据贪婪策略进行动作的选取,通过与环境的不断交互,智能体根据奖惩信息来更新神经网络的权值,使得智能体朝着获得累积回报最大值的方向选取动作;仿真结果表明在经过强化学习训练之后,四旋翼姿态角能够快速准确地跟踪上参考指令的变化,证明了基于强化学习的四旋翼无人机控制律的可行性,从而避免了传统控制方法对控制参数的选择与控制模型的依赖。     

混合余度传感器系统的可靠性建模与分析

针对混合余度传感器系统,分别对故障过程和诊断过程进行建模,集成建立系统的半马尔可夫过程可靠性模型。通过代数模型与补充变量法的结合,提出了一种定量分析方法,采用代数模型法将系统模型简化为故障模式的逻辑和,应用补充变量法求解约简后的半马尔可夫过程,推导了基于分布函数的时序故障概率计算公式,用于各故障模式的定量概率求解。通过算例分析,并与典型方法进行比较,体现了模型的通用性以及定量分析方法的准确与简便。     

飞机翼面损伤的L1自适应重构控制方法研究

进行飞机翼面损伤下的重构控制对提高飞机的安全可靠性具有重要的意义,根据飞机翼面损伤的特点,提出一种基于L1自适应控制的重构控制方法,首先根据翼面故障对飞机气动特性的影响,建立故障参数模型,然后根据L1自适应控制快速自适应和鲁棒性的特点,选择合适的自适应律和滤波器进行重构控制器的设计,最后根据飞机升降舵翼面损伤情况进行仿真分析,结果表明了本文所用方法可以进行部分翼面损伤的快速重构控制。     

基于特征结构配置和直接自适应的侧向飞行控制律设计

将特征结构配置与直接自适应理论相结合对飞机侧向飞行控制律进行设计.首先介绍了特征结构配置的原理和反馈增益矩阵的算法实现,在此基础上结合直接自适应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内环控制器,自适应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.某飞机的侧向飞行控制律设计仿真结果表明系统获得了良好的动态性能,并且有效抑制了内部参数摄动对系统的不良影响.     

基于混沌差分进化FCM算法的舵回路故障诊断

为了提高故障分类的准确性,提出了一种混沌差分进化模糊C-均值故障识别方法(CDEFCM,chaotic differential evolution fuzzy C-mean).该方法利用差分进化算法高效的全局搜索能力以及混沌序列的均匀遍历特性,克服了模糊C-均值算法(FCM,fuzzy C-mean)对初始值敏感的缺点及遗传算法易收敛到局部极值点的缺陷,用该方法进行故障聚类分析,可以准确地识别故障.以某飞控系统舵回路常见故障为例进行了仿真验证,结果表明该方法能有效地识别出故障.     

基于时域Neal-Smith准则的人机控制系统设计多目标优化研究

为了获得驾驶员和飞机良好的匹配特性,使用基于人机闭环参考模型的方法将飞行品质的要求引入优化算法,进行飞行控制系统设计。首先使用CAP准则建立飞机等效系统模型。然后,基于时域Neal-Smith准则,通过多目标优化算法一次性得到在不同任务条件下的最优驾驶员模型。根据需要选择相应的驾驶员模型,并与飞机等效系统模型组成人机闭环参考模型,进行飞行控制设计多目标优化。仿真结果显示,文中的算法不仅可以整定控制器参数,根据任务需求选取最优驾驶员模型,还可以利用优化结果进行PIO易感性的分析。     

基于直接自适应控制的重构飞控系统研究

通常，飞控系统重构设计需知系统的故障信息，而使用直接自适应控制技术可在不知道系统故障信息的情况下，对飞控系统操纵面损伤进行重构，并且可使故障飞机很好地跟踪参考模型的输出．采用优化算法设计反馈补偿器以保证故障系统的严格正实性，并利用Lyapunov函数证明重构系统的渐近稳定性．将该方法用于某型飞机侧向控制系统的设计，仿真结果表明，在操纵面严重受损的情况下，飞机仍能保持良好的性能．     

先进无人机六自由度运动建模技术研究

应用面向对象技术和软件模块化设计思想,建立了通用的无人机飞行包线内六自由度运动非线性全量高精度仿真模型库.用四元数代替欧拉角,建立无人机运动方程组,可有效地解决无人机大幅度的姿态运.动.通过Matlab仿真研究,证明了该仿真模型库的重用性和可靠性.     

基于粒子群算法的飞行控制系统参数优化

针对飞行控制系统控制器参数优化问题，文中提出了一种基于粒子群算法的模型参考优化整定策略。并将此策略应用于某型飞机的横侧向飞行控制系统的参数优化之中．仿真结果表明．该优化策略能够有效地整定飞行控制系统的参数，具有收敛速度快．编程简单的优点。