飞行模拟机操纵负荷系统操纵力建模与仿真

基于某型民航客机的不可逆式操纵系统,对其飞行模拟机电动操纵负荷系统进行建模。以升降舵操纵系统为例,将参数集中化处理,建立操纵系统数学模型,并将复合控制方法嵌入电动操纵负荷系统。利用某自行研发的飞行仿真实验系统进行仿真实验,并将结果与波音公司实际试飞曲线对比。结果表明,操纵力误差小于10%,舵偏角误差小于2%,满足CCAR 60对飞行模拟机操纵负荷系统的精度要求。     

电磁式操纵负荷系统的设计与实现

提出了一种新型的飞行模拟器操纵负荷仿真系统。依据电磁学的有关知识研制了电磁作动筒,并将电磁作动筒作为飞行模拟器操纵负荷仿真系统的力伺服系统,构成了电磁式力伺服加载方式的飞机纵向操纵负荷仿真系统。试验验证结果和实际应用表明,该系统具有仿真精度高、快速性好等特点,负载力模型和参数易于修改,可适应不同仿真对象和不同工作模式下负载力特性变化的要求,能广泛地应用于飞行模拟器的操纵力负荷仿真系统中。该方法还可用于飞机横向操纵负载力及脚蹬力的仿真。     

一种电动操纵负荷系统的实现方法

操纵负荷系统是飞行模拟器的关键系统之一,其性能好坏直接影响到驾驶员的操纵手感。针对硬连接的操纵负荷系统进行模拟,介绍了一种力控制回路的电动操纵负荷系统实现方法。首先介绍了电动操纵负荷系统的实现方法以及系统组成,之后对操纵负荷系统的模型力计算、力加载模型进行了探讨。模型力综合气动力、连杆弹力、阻尼力、摩擦力等因素进行计算,力加载模型借鉴国外先进控制算法进行设计,将控制模型分为内回路和外回路两部分：外回路负责模型力的计算,内回路根据系统实测力信号及模型力生成点击驱动指令。使用PID控制器提高系统的控制精度和力感特性,并介绍了一种提高系统实时性的方法,可适用于不同机型的操纵负荷系统设计,对了解、设计、维护飞行模拟器具有一定的意义。     

飞行品质模拟器设计

飞行品质模拟器是现代先进飞机飞行控制及飞行品质设计验证的一个重要系统设备,论述了飞行模拟器的主要功能和总体构成,介绍了飞机数学模型、座舱虚拟仪表显示、人感系数特性及系统集成等关键技术环节的设计。     

基于着陆训练的飞行操纵分析

阐述在飞行训练中,着陆阶段是考核飞行学员综合操纵能力的关键环节,如果操作稍有不慎就会造成超限事件的发生,如重着陆、冲/偏出跑道。对此通过分析飞行学员在着陆阶段的操纵重点和难点,研究学员常见的错误并给出相关教学建议去对飞行学员的操纵进行改进,提升飞行训练品质。     

含非线性项的2D时变系统迭代学习控制

基于2D系统理论,对含有非线性项的时变系统的迭代学习控制进行了讨论。首先,考虑了2D Roesser模型的收敛性条件;然后将非线性系统转化为Roesser模型;接着基于此模型设计了一种新型的学习率,证明了在此学习率的作用下系统是收敛的;最后,对一个实际系统进行了数值仿真,并与离散差分型算法进行比较,验证了所提方法的正确性。     

基于迭代学习观测器的随机分布系统容错控制

针对包含故障和干扰的非高斯随机分布系统,提出了一种基于迭代学习观测器(ILO)的鲁棒容错控制方法.使用线性B样条神经网络建立了输出概率密度函数(PDF)和动态权重之间的关系.设计迭代学习观测器,以较小的计算量实现对故障的精确估计.利用故障估计信息设计容错控制器,使得系统的权向量在故障发生后仍能够跟踪到期望的权向量.最后...     

迭代学习的四旋翼无人机重复航迹跟踪控制实验研究

新工科建设以强化学生的工程实践与创新能力的思想为指导,为应对新的要求并推进实验实践教学改革,设计一种适应于本科生工程实践训练的四旋翼无人机飞行实验平台。该实验平台结合机械、信号处理、自动控制等学科知识,以四旋翼无人机为研究对象,分析四旋翼无人机动力模型,研究和设计迭代控制算法。采用Simulink进行仿真,以北京航空航天大学可靠飞行控制组研发的RflySim无人机模拟器平台搭建所设计的实验平台。最后,进行现场实际测试和航迹跟踪飞行测试,测试结果符合实验的预期,且航迹跟踪准确。所设计系统易于激发学生的参与兴趣,能够有效提高学生的动手能力及工程实践技能。     

迭代学习控制在飞机全电刹车系统中的应用

飞机全电刹车系统具有传统的液压刹车系统不可比拟的优势,是未来飞机刹车系统的发展方向。针对现有液压刹车系统控制律的不足和全电刹车系统的特点,建立了以飞机纵向速度、滑移率为状态变量,滑移率为输出变量的刹车系统非线性状态方程。根据滑移率与结合系数的关系,在线辨识不同路面条件下的最大结合系数和最佳滑移率,提出了在常规PI控制器的基础上,施加一D型迭代学习前馈控制器的控制策略,以提高系统的快速跟随性,并将最佳滑移率作为迭代学习控制的期望输出。经过对干跑道状态下的仿真验证,表明加入迭代学习控制律后,可以满足飞机全电刹车系统的技术性能,在刹停时间、刹停距离及刹车效率等方面得到了改善,具有良好的收敛速度、稳定性和跟踪性。     

微纳操纵成像系统的微分前馈自抗扰控制研究

微纳操纵成像系统是探索微观世界的重要工具,传统比例积分(PI)控制器存在参数难调节,控制精度低,抗干扰能力弱等问题。该文在自抗扰控制的基础上,针对高频周期信号下自抗扰控制存在较大跟踪误差,加入微分前馈环节。首先给出微纳操纵系统结构的数学模型,设计出基于模型信息的自抗扰控制器;再利用已知信息给出微分前馈量;最后在Matlab中进行仿真验证。仿真结果表明,对比线性自抗扰及PI控制,微分前馈的自抗扰控制具有较小的跟踪误差,系统抗干扰能力有显著提升。     

飞行模拟器运动平台控制算法研究与分析

首先阐明飞行模拟器的工作原理,根据系统计算机给出的3个轴向过载和3个角加速度,建立模型计算得到模拟座舱的位置坐标和姿态角信息,然后对系统进行分析,设计洗出环节,建立矢量算法数学模型,解算出液压作动筒的变化长度,通过伺服系统驱动和控制飞行模拟器的运动。由于模拟座舱不可能达到真实飞机的过载,引入限幅环节以保证飞行器在机动时的过载感觉。模型设计和算法设计已经通过测试,并且在实际应用中得到验证,可以满足系统需求,具有良好的控制效果。     

Semi-Empirical Model-Based Multivariable Iterative Learning Control of an RTP System

Comprehensive study on control system design for a rapid thermal processing (RTP) equipment has been conducted with the purpose to obtain maximum temperature uniformity across the wafer surface, while precisely tracking a given reference trajectory. The study covers from model development, identification, optimum multivariable iterative learning control (ILC), to reduced-order controller design. The highlight of the study is the ILC technique on the basis of a semi-empirical dynamic radiation model named as$T^4$-model. It was shown that the$T^4$-model-based ILC technique can remarkably improve the performance of RTP control compared with the ordinary linear model-based ILC. In addition, reduced-order control methods and the associated optimum sensor location have been addressed. The proposed techniques have been evaluated in an RTP equipment fabricating 8-in wafers.     

一种雷达伺服系统负载模拟装置

介绍一种雷达伺服系统负载模拟装置的设计，对性能优异的磁粉离合器加载装置的特点和高精度的轴角编码显示器作重点介绍，并给出在雷达伺服系统中应用的某些实例。     

Iterative Learning Control for Network Data Dropout in Nonlinear System

The paper presents iterative learning control for data dropout in nonlinear system. The parallel distribution compensation method is used to determine the T-S nonlinear model and the nonlinear model is converted into local linear model. Assuming the probability of data loss is known. It is assumed that the probability of data loss is known, and the loss of data is described using a sequence that satisfies the Bernoulli distribution. The design of the learning control controller for linear discrete systems with data loss is studied. The iterative learning controller for data dropout is designed with the T-S model. The iterative learning controller designed has expected convergence characteristics and quadratic performance index. The simulation results show that the design method is effective.     

基于新型CMAC控制方法的电动加载系统

在电动加载系统中,多余力矩强扰动和其他非线性因素直接影响力矩跟踪精度,传统的控制方法难以得到满意的控制效果。文中分析了传统CMAC算法不稳定的原因,提出了一种新型CMAC控制策略,并对其结构及算法进行了研究。在控制结构上以系统的指令输入和实际输出作为CMAC的激励信号,采用误差作为训练信号,并根据激励信号的特点,提出了非均匀量化的思想。动态仿真结果表明,该方法有效抑制了加载系统的多余力矩及摩擦等非线性因素干扰,提高了电动加载系统的控制精度,且增强了系统的稳定性。     

数控机床电气控制系统可靠性增长研究

随着微电子技术的飞速发展,数控系统核心部件的微处理器、输入输出模块以及集成电路的可靠性越来越高的问题,所以在机床数控系统中,数控单元很少出故障,反而是其外围电气控制部分存在可靠性差、故障率较高的问题,特别是国产数控系统,这种问题尤其突出,主要表现在元器件质量、制造工艺技术以及安装使用等几个方面.着重从电气控制系统方面介绍其可靠性,并对其增长性进行分析与挖掘.     

舵机电动加载系统的最优控制设计与仿真

针对无人机等飞行器的舵机电动加载系统中存在多余力矩扰动问题,提出了线性二次型最优控制和比例－积分－微分（PID）控制结合的复合控制策略,实现舵机电动加载系统的加载力矩控制。巧妙选取状态变量,建立了系统的状态空间模型并求得最优控制律,较好地抑制了舵机运动带来的干扰。仿真表明,该复合控制策略控制精度较高,且具有较强的抗干扰能力,与电动加载领域常用的小脑模型关节控制器（CMAC）和 PID 复合的控制策略相比,算法简单、计算量小、仿真速度快、输出曲线更加光滑。     

基于DSP控制的位控液压伺服系统电模拟仿真器

为了研究位控液压伺服系统的运动特性,笔者在系统数学模型的基础上设计了研究对象的电模拟仿真器,并使用DSP作为数字控制器对位控液压系统的控制进行半物理仿真实验研究.实验结果证明,该实验系统可以验证控制算法,可以扩展控制效果,因此是一个有效的实验研究平台.     

基于2-D系统理论的D型开闭环迭代学习控制

对于具有重复运动性质的系统,迭代学习控制是一种行之有效的控制方法。开闭环迭代学习控制能同时利用系统前次运行和当前运行的信息,因而性能优于单纯的开环迭代学习控制。针对线性连续系统,设计了D(Differential)型开闭环迭代学习控制器,利用2-D(Two-Dimensional)系统理论建立系统的2-D连续—离散Roesser模型,并给出了保证控制器收敛的充分必要条件。最后通过一个仿真实例,证明了该方案的有效性。