某型高速无人靶机飞行控制的设计与实现

按照某型高速无人靶机飞行特性和性能要求,详细给出了以DSP为处理核心的飞行控制系统硬件组成和逻辑功能结构,介绍了无人靶机飞行控制策略,设计并开发了配套的地面测控程序,并进行靶机的半物理仿真实验。仿真结果表明,该飞行控制系统性能良好,符合高速无人靶机的飞行要求,并成功应用于某型无人机飞行试验。     

基 于 模糊PID控制 的半导体激 光器温度 控制系统设计

为实现某半导体激光器特殊应用场合对使用温度的要求,采用DSP数字信号处理芯片配合温度传感器铂热电阻Pt100和陶瓷加热片等设计了一个半导体温度控制系统。介绍了系统的硬件电路、软件控制流程模糊PID控制算法原理,建立了系统的数学模型,并利用MATLAB中的Simulink仿真环境对系统进行了仿真。最后搭建了系统测试平台,验证了系统的可靠性。     

基于DPS的带推力变向的高速靶机飞控实现

高速靶机是用于模拟空中目标的特殊军用飞行器。为了检验现代化战场中对空武器的性能,需研制一种能够模拟三代机特性的目标模拟飞行器。在现有高速靶机的基础上增加推力变向装置,建立了带推力变向的高速靶机的全量数学模型,并基于全量数学模型设计了推力变向和气动舵面混合控制的控制策略,然后在TI的DSP(数字信号处理器)的基础上实现了飞行控制,最后在高速靶机纵向运动方面进行了全数字仿真验证,仿真结果表明了带推力变向的无人靶机的优越性。     

基于DSP28335的某型靶机系统设计

针对某大型军用无人靶机的实际需求,根据飞行控制相关原理,进行了该靶机的控制系统设计。描述了靶机飞控系统的硬件组成结构,基于DSPF28335处理器,详细分析设计了各组件与飞控计算机的信号输入输出方式。仿真实验表明,该靶机飞控系统控制策略有效,且各机载子系统与飞控计算机能够协调工作。     

某型涡喷发动机抗过载能力分析

无人靶机在机动过程中会给发动机带来额外的过载,因此需要对所选用的发动机进行抗过载能力的计算分析,以此分析该型发动机的抗过载能力。本文根据靶机机动飞行计算其飞行载荷,并据此分析发动机的过载能力。     

无人机地面站软件关键技术研究

为了满足对靶机的实时控制和监测的功能,基于某型号靶机的研制需求,在分析软件设计要求的基础上,采用模块化思想创建功能框架,开发了一款无人机地面站软件:基于Matlab和Visual Studio混合编程的航路规划设计、仿真、平滑与优化;自定义设计串口通信函数,加快串口传输效率;包含飞行监控、数据加载和处理功能等模块的软件平台,使其满足工程应用要求。     

某型无人直升机飞行传感器故障模拟与容错技术研究

针对某型无人直升机半实物仿真系统中传感器故障模拟与容错技术问题,设计了无人直升机飞行传感器模拟系统来模拟大气数据计算机、无线电高度表、GPS机载传感器等信号,对无人直升机的高度、升降速率和速度进行了故障仿真、替代容错处理及模态容错处理,提出了软件故障注入方法并实现了传感器模拟信号的注入,采用VC6.0设计了以上3种传感器的故障注入程序,实现了对无人直升机传感器故障容错设计的验证。研究结果表明,采用该设计验证方式能准确验证无人直升机传感器故障容错的有效性。     

面向 甲状腺结节良恶分类的cRes-GAN算法

针对甲状腺结节良恶性分类问题，设计建立了条件限制残差生成对抗网络（ｃＲｅｓ- ＧＡＮ）算法。利用 ＤＩＣＯＭ 格式的１５０１份甲状腺结节数据建立了数据集，并且在该数据集上进行测试得到算法分类正确率为９２．２％。将ｃＲｅｓ- ＧＡＮ 与 Ｈｏｇ＋随机森林、ＲｅｓＮｅｔ１８，Ｒｅｓ１８ＧＡＮ，ＡＣＧＡＮ 等其他４种算法相比，其分类正确率分别提升了２４．８％，１０．０％，１２．６％和２５．３％，分类效果得到了显著提升。所设计的算法可为医生的甲状腺结节良恶性诊断提供有效的辅助建议。     

滑翔靶机飞行控制系统的设计与实现

以DSP和FPGA相结合设计飞行控制计算机。以飞行控制计算机为核心,配合GPS接收机、垂直陀螺仪和舵机等器件,并以数字电台作为靶机与地面站之间的通信设备,构成靶机的新型低成本飞行控制系统。     

基于AMESim的自动液力变速器高速开关阀动态仿真研究

以某型自动液力变速器高速开关电磁阀为研究对象,针对建模和开关阀部分主要参数对响应特性的影响进行了研究。分析高速开关阀的工作原理,建立了机械、电路和磁路数学模型,运用AMEsim软件建立了高速开关阀仿真模型,并分析了线圈匝数、励磁电压、介质压力等参数对高速开关阀位移响应的影响。仿真结果与性能检测试验数据对比表明,仿真模型能够比较准确地描述开关阀的动态性能,为高速开关阀特性和参数优化的研究提供理论参考。     

某型无人倾转旋翼机过渡轨迹设计技术研究

过渡模式是倾转旋翼机全过程自主飞行的关键阶段,亦是最容易发生安全事故的阶段.过渡轨迹是飞行器过渡模式控制律和制导律设计的基础,以某型无人倾转旋翼机为研究对象,分析其气动特性,并根据过渡阶段的升力来源,将整个过渡阶段进行细化;再根据各个阶段的约束条件确定其倾转过渡走廊;依据飞行器的飞行过程以及走廊确定飞行器的过渡轨迹,并...     

复合式高速直升机过渡走廊和最优过渡路线研究

针对复合式高速直升机在飞行模式转换过程中存在的过驱动问题,设计最优过渡路线并优化过渡飞行方案.建立动力学模型,设计有约束的过渡走廊;将最大安全裕度作为最优目标,通过粒子群优化算法求解最优过渡路线.仿真结果表明:最优过渡路线能确保高速直升机在飞行模式转换过程中合理地分配各操纵量,并确保了模式转换的安全性.     

小型无人直升机自转建模与控制策略研究

针对小型无人直升机动力失效后的自转着陆问题,建立了直升机自转飞行动力学模型。根据直升机自转飞行过程中的下降速度变化,将飞行过程分为加速下降、稳定下降和减速着陆 3 个阶段,设计了相应的控制策略。仿真结果表明,该模型具有较高的精度,实现了直升机自转飞行的安全着陆。研究成果对小型无人直升机自转飞行的研究具有一定的参考意义。     

微型无人直升机三轴飞行仿真转台

为了配合微型无人直升机飞行控制系统和惯性导航系统的研究,设计了一种基于MR-J2S交流伺服系统的新型三轴飞行仿真转台。该转台采用卧式布局,电机驱动的方式,使用光电编码器作为反馈元件,系统构成上、下位机两级控制结构,具有较高的测量精度、结构简单、造价低廉等特点。试验结果表明,能够满足微型无人直升机半实物仿真的要求。     

半实物飞行仿真教学平台的设计和开发

针对飞行控制系统等课程的实验教学要求,开发了一套便携式半实物飞行仿真控制实验平台.该平台把航模飞机、舵机、飞控板和操纵杆等实物接入仿真回路,使用C语言编写系统用户端软件和飞行控制软件.操纵杆产生的操纵指令可通过用户端软件传送给飞控板,飞控板生成控制信号给舵机,操纵舵面实时偏转,实现自动驾驶.将整个仿真回路与Flight...     

基于Simscape的四旋翼无人机建模与仿真

为了加速并简化四旋翼无人机的设计以及进行相关控制算法的实验仿真和验证,针对四旋翼飞行器的机械结构和飞行原理分析了其系统动力学模型,利用牛顿-欧拉方法推导得到机体非线性动力学方程。为了提高四轴飞行器的建模精度和系统完整性,联合计算机辅助设计(CAD)软件和Matlab/Simscape工具箱进行物理系统建模。利用CAD软件搭建的四旋翼三维实体模型导入到Simscape仿真平台构建四旋翼的机体以及动力系统模型,并在此基础上将Simulink设计的控制算法添加到仿真平台,方便进行实验验证和参数整定。仿真结果表明,所设计的飞行器能够较好地实现悬停和轨迹跟踪,满足系统的控制性能要求。     

On decentralized adaptive full-order sliding mode control of multiple UAVs

In this study, a novel decentralized adaptive full-order sliding mode control framework is proposed for the robust synchronized formation motion of multiple unmanned aerial vehicles (UAVs) subject to system uncertainty. First, a full-order sliding mode surface in a decentralized manner is designed to incorporate both the individual position tracking error and the synchronized formation error while the UAV group is engaged in building a certain desired geometric pattern in three dimensional space. Second, a decentralized virtual plant controller is constructed which allows the embedded low-pass filter to attain the chattering free property of the sliding mode controller. In addition, robust adaptive technique is integrated in the decentralized chattering free sliding control design in order to handle unknown bounded uncertainties, without requirements for assuming a priori knowledge of bounds on the system uncertainties as stated in conventional chattering free control methods. Subsequently, system robustness as well as stability of the decentralized full-order sliding mode control of multiple UAVs is synthesized. Numerical simulation results illustrate the effectiveness of the proposed control framework to achieve robust 3D formation flight of the multi-UAV system.     

小型无人机吊舱环控系统的研制

针对小型无人机电源紧张、尺寸小、载重量低、飞行速度低的特点,机载吊舱平台的环控系统设计需要满足飞行包线范围内的制冷需求。结构紧凑、重量轻、低功耗的环控系统成为了无人机飞行器研究的重要课题。文中提出了一种对冲压空气压头进行补偿的新型空液换热子系统并将其应用于小型无人机的环控系统设计,阐述了该系统的设计思想和关键技术。采用6SigmaET软件进行了空液换热仿真,结果表明系统换热量达到1.6 kW。实验验证结果也说明该空液换热子系统增强了环控系统低空低速区域的制冷能力。综上所述,本系统是适用于小型无人机机载吊舱的一种经济、高效的环控系统。     

多尺度互交叉注意力改进的单无人机对地伪装目标检测定位方法

为了提升无人机对地伪装目标探测能力,本文提出了多尺度互交叉注意力改进的单机对地目标检测定位方法。 首先, 设计了一种多尺度互交叉注意力模块,在原始多尺度金字塔基础上,进行互交叉注意力增强,提升对伪装目标的边界区分能力; 其次,搭建了开源无人机目标检测定位系统,通过融合无人机载定位模块、惯导传感器和光电吊舱等数据,在获取目标图像位置 后对其空间位置进行解算;最后,自行构建了丛林伪装数据集进行了相关实验验证。 实验结果表明,该方法在典型伪装场景下 对地目标平均检测精度(mAP)为 70. 2% ,相较于改进前提升 5. 7% ,且能有效输出目标与无人机(UAV)的方位距离,算法平均 运行效率可达 29. 4 fps,满足 UAV 对地目标检测定位的实时性需求。