驾驶员自适应神经模糊推理模型的建立与仿真

提出了一类基于自适应神经模糊推理系统(ANFIS)的飞机驾驶员建模方法.首先建立了包含若干待定模糊规则参数的基本驾驶员Takagi-Sugeno模糊模型,将其转换成等效的ANFIS网络系统后,采用驾驶员实际操纵数据和自适应BP算法对模糊规则各个待定参数进行训练并建立最终的模型.进而对已建立的驾驶员模型进行人机闭环系统仿真,结果表明,较之传统的传递函数模型,ANFIS模型与驾驶员实际操作输出之间的拟合程度更加理想.     

PIO研究中的驾驶员控制行为模型

建立科学有效的驾驶员控制行为模型是驾驶员诱发振荡(PIO)研究的基础。首先,根据驾驶员控制模式不同,分别建立了驾驶员的补偿、追踪和同步控制行为模型;其次,通过仿真计算研究了不同驾驶员控制行为模型对飞机PIO易感性的影响,建立含有舵机速率限制环节的人机闭环系统,使用描述函数法预测不同驾驶员控制行为模式下某型飞机的PIO发生频率。仿真结果表明,相对于驾驶员的补偿行为,同步行为更易诱发II型PIO。     

人机建模及人机模型运动学分析

随着我国人口日趋老龄化,因各种原因导致大量老年人偏瘫和肢体残障。由于康复训练器对偏瘫和肢体残障患者的治疗和康复有明显效果,所以对康复训练器的研发就显得尤为重要和急迫。文中在充分分析人体下肢运动机理的基础上提出了一种适合国内人群的人体下肢刚体模型,并在此基础上将患者在训练过程中下肢屈伸运动与康复训练器的运动联系起来,抽象出两种平面闭环曲柄滑块人机模型。通过对人机模型的运动学分析,为患者进行被动训练时在人机结合的运动学方面提供了理论依据。     

汽车驾驶员模型建立

根据预瞄最优曲率理论及模糊控制理论,利用Matlab/Simulink软件建立模糊PID控制驾驶员模型,并引入对驾驶员预瞄时间的控制,分析预瞄时间函数对轨迹跟踪效果的影响,从更广的方面研究驾驶员的特性。通过仿真与实车实验证明,所建立的驾驶员模型具有较高的准确度,能够较好的拟合车辆的行驶轨迹,其操作特性与真实驾驶员较为接近。     

驾驶员模型参数对横航向PI0的影响研究

随着电传操纵系统在现代飞机上的广泛应用,其动力学特性也越来越复杂。如果驾驶员的操纵与飞机性能及其外部环境不协调,则人机闭环系统稳定性下降,严重时会出现一种非期望的,不符合驾驶员意愿的闭环耦合振荡,直接影响到飞行安全,这种现象称为驾驶员诱发振荡。针对驾驶员操纵诱发横航向振荡问题,本文建立了横航向驾驶员-控制器-飞机本体组合系统的数学模型,研究驾驶员模型中诱发横航向振荡的关键参数。以空客A300飞机横航向模型进行闭环仿真分析,给出各个参数对横航向PI0的影响特性,分析结果对工程实践具有一定的指导意义。     

驾驶员模型参数对横航向PIO的影响研究

随着电传操纵系统在现代飞机上的广泛应用,其动力学特性也越来越复杂。如果驾驶员的操纵与飞机性能及其外部环境不协调,则人机闭环系统稳定性下降,严重时会出现一种非期望的,不符合驾驶员意愿的闭环耦合振荡,直接影响到飞行安全,这种现象称为驾驶员诱发振荡。针对驾驶员操纵诱发横航向振荡问题,本文建立了横航向驾驶员-控制器-飞机本体组合系统的数学模型,研究驾驶员模型中诱发横航向振荡的关键参数。以空客A300飞机横航向模型进行闭环仿真分析,给出各个参数对横航向PIO的影响特性,分析结果对工程实践具有一定的指导意义。     

一种基于RTRL的神经网络驾驶员巡航模型

针对大多数巡航模型未能充分考虑驾驶员的行为特性,文中设计了以实时递归学习算法的神经网络为核心的驾驶员巡航模型。该模型选取前车车速、本车车速、前车加速度和安全车间距共4个参数作为模型输入,以驾驶员控制自车所期望的加速度值为输出,通过真实环境下的巡航实验获取数据样本对RTRL的神经网络进行训练,并对该模型进行仿真验证。仿真实验结果表明,本车期望加速度的预测值与实际真实值基本一致,误差控制在005以内,说明该模型能较准确的模拟驾驶员的巡航行为。     

基于大脑情感学习回路的驾驶员模型研究

驾驶员的转向行为主要包含视觉信息的选取、视觉信息的处理两个过程。为了建立与真实转向行为相符的驾驶员转向模型,借鉴了人类生物科学相关研究成果。针对这两个过程分别建立了远、近两点驾驶员预瞄模型和基于大脑情感学习回路的驾驶员决策模型。最后进行人-车-路闭环仿真验证。仿真结果表明,所建立的驾驶员模型与真实驾驶员的转向行为具有一致性。     

扩声系统中利用声波能实现随机人机互动控制

现代声频工程中,在设备控制系统方面,实现友好的人机界面,是一项非常重要的实用指标.提出了在扩声系统中利用声波能实现随机人机互动控制功能的方法.借助于使用者在使用设备时发出的声波物理能.通过拾音器获取声波物理能,向机器内传送控制信息,当这一控制信息传到,且达到启动闻值的能量幅值要求时,通过智能识别和相关控制程序自动发出指令,完成对相关设备的操作控制,从而代替了手动的人工操作,实现了随机的人机互动控制功能.     

改进了人机控制的高效大尺寸LED显示

本文提出了一个设计并制造基于高效高亮度LED之室内指示器的新方法。在本设计中，光线由少数LED发出，并通过一专门的光导板被均匀地再分配。最近，研发了一种具有改进了人机控制且亮度达4000cd／m^2的多只LED组成的指示器。该指示器除了显示数字外，亦能显示专门的符号。     

飞行员最优控制建模及应用仿真

阐述了飞行过程中的飞行员最优操纵概念和飞行员最优控制数学模型框架,重点讨论了现代线性控制理论的飞行员最优控制模型的建立,并介绍了飞行员最优控制模型的典型应用仿真。     

内模控制在液位控制系统中的应用研究

根据液位系统具有大惯性和非线性的动态特性,本文设计了一种高鲁棒性的多内模预估控制器,并将其引入三容液位控制系统中,以指导学生进行课程设计.通过与常规PID算法的实验结果进行比较,可见采用内模控制参数调整方便,超调量小,系统可以获得良好的动态和静态性能.     

实时控制系统接口设计

在实时控制系统中,计算机无疑是整个系统的核心,当满足系统设计要求的计算机被选定之后,控制接口的设计几乎就是系统硬件设计的全部。所以,控制接口在实时控制系统中有着十分重要的地位,其性能的好坏,直接影响着整个系统的品质,应当精心地设计并给予高度的关注。据此以某实时控制系统为例,以具体的电路,阐述了控制接口在系统中的重要作用。     

一种实时雷达显示控制终端软件设计

介绍了一种雷达人机界面的设计要求、运行环境、程序的总体结构和各模块的结构,本软件能实时完成雷达数据的显示和控制参数的下传,并可根据需要进行航迹管理.     

空管自动化系统人机界面用户体验研究

该文以用户体验为中心,结合空管自动化系统人机界面交互实际,研究用户体验模型.以该模型为基础,从空管专业实际应用背景出发进行人机界面设计,努力提升管制员对系统的使用体验,旨在为新一代空管自动化系统界面设计提供新的思路.     

基于灰色模型的网络控制系统预测函数算法研究

网络控制系统存在不确定性的时间迟延和数据丢包,可视作具有随机干扰和参数时变的灰色系统.将广义被控对象建模为灰色系统模型,在此模型基础上设计了预测函数控制算法,推导出模型预测输出和控制量计算方程的求解;设计了控制器采用事件-时间混合驱动方式,传感器和执行器采用时间驱动方式的网络控制系统仿真平台.仿真结果表明该算法在线计算量小、抗干扰能力强,跟踪速度快、控制效果良好.     

基于导频的OFDM系统信道估计算法的研究

本文针对正交频分复用（OFDM）系统中导频信道估计算法,研究了几种常用的导频信道估计算法和插值算法,通过理论分析和实验仿真,分别对比分析了几种导频信道估计算法和插值算法的性能,为工程应用提供理论和实验依据。     

基于OFDM调制的可见光通信系统的导频设计

研究了基于正交频分复用(OFDM)调制的可见光通信(VLC)系统的导频设计方法.针对室内可见光通信信道特性,研究了导频数目对于信道容量的影响,从理论上给出了导频间隔与信道容量下界的关系式.在此基础上,建立了基于OFDM调制的可见光通信实验系统,并以上述理论关系式作为导频数目的设计依据.实验结果表明,随着导频间隔的变化,实验系统得到的系统频谱效率与理论给出的信道容量下界的变化趋势吻合,即文章提出的导频间隔与信道容量下界的理论关系式为可见光通信的最优导频间隔设计提供了理论依据.     

基于导频序列的正交频分复用系统研究

随着第三代移动通信技术的应用,正交频分复用技术即将成为第四代移动通信的核心技术。在构建正交频分复用系统时必须考虑信号同步问题。针对信号传输误码率的问题,结合导频序列的相关特性,提出一种基于导频序列的正交频分复用系统的同步模型,并在矩阵实验室的可视化仿真平台上实现了系统模型的仿真与分析。仿真测试表明,该系统能对数据同步实现较高增益,并进行有效传输。