无人机非确定性等价自适应容错飞行控制

针对存在执行器复合故障的固定翼无人机跟踪控制问题,本文提出一种基于非确定性等价原理的自适应容错飞行控制策略.该策略能够有效地估计无人机纵向动态中执行器的失效及漂移故障,保证故障发生后闭环系统的最优性能指标.在自适应容错飞行控制设计中,通过引入辅助系统并动态调节因子,构造非确定性等价原理中偏微分方程的近似解,以简化自适应律设计复杂度.此外,借助Lyapunov稳定性分析方法,证明了在所设计的自适应容错控制器作用下闭环系统的稳定性.最后,仿真验证表明所设计的控制方法能够保证故障无人机的闭环系统性能.     

无线网络控制系统中随机时延的DMC补偿策略

针对无线网络控制系统(WINCS)中的随机传输时延问题,研究了一种基于改进的动态矩阵控制(DMC)的网络时延补偿策略。通过在传统 DMC 的性能指标中引入参考输出与预测输出的误差变化率,滚动优化出最优控制增量序列以及未来时刻的预测输出,并从中选择适当的控制增量信号传送给执行器来补偿无线网络传输过程中随机时延的影响。最后,利用 Matlab/Simulink 仿真环境和 TureTime工具箱,以直流电机为对象建立 WINCS的仿真模型,实验结果证明了该算法处理 WINCS随机时延问题的可行性和有效性。     

考虑输入饱和的近空间飞行器姿态容错控制

针对近空间飞行器姿态控制中出现的执行器故障,输入饱和与外部干扰等问题,设计了一种基于二阶滑模干扰观测器和辅助系统的鲁棒容错跟踪控制方法.首先,将系统不确定,外部扰动和执行器故障作为复合干扰,设计super-twisting二阶滑模干扰观测器对其进行估计.然后为解决输入饱和问题构造了辅助分析系统,并借助backstepping方法,设计姿态容错跟踪控制器.利用Lyapunov方法,严格证明了所有闭环系统信号的收敛性.最后将所设计的控制方法应用于近空间飞行器姿态控制中,仿真结果验证了该控制方法的有效性.     

基于非线性控制方法的倒立摆系统控制

应用非线性系统跟踪控制方法对倒立摆系统的控制进行研究.基于非线性系统控制方法对倒立摆系统摆的镇定问题、台车位置调节问题和鲁棒控制问题设计出了具体的控制器.最后给出了在所设计的各种控制器作用下系统的仿真结果,结果表明所设计的控制器对倒立摆系统的稳定控制具有良好的效果.     

自适应模糊逻辑的多模型跟踪

为了克服基于"当前"统计模型的交互式多模型算法难以恰当地确定当前模型的概率,以及系统参数amax和a-max在跟踪过程中不能自适应调整的缺点,提出了一种基于自适应模糊逻辑的多模犁跟踪算法.介绍了基于"当前"统计模型的交互式多模型算法,给出了算法的基本步骤.在"当前"统计模型算法基础上,提出了一种基于自适应模糊逻辑的多模型跟踪改进算法,采用模糊推理给出了模型的选择概率,以提高跟踪的速度;同时,采用蚁群算法对设计参数进行优化,以提高跟踪的精度.最后,将所设计的基于"当前"统计模型的多模型改进算法用于机动目标的跟踪仿真.实验结果表明:改进的算法使得跟踪精度提高了20%左右,机动目标跟踪一次仿真时间为0.047 s,基本满足高速、高精度跟踪目标的要求.     

油气资源承载能力宏观性评价方法与案例试点

为研究我国众多油田城市在油气开发和建设中对本地区的资源和环境产生的影响,结合油气资源自身特点,提出了油气资源承载能力的概念,并从资源禀赋、经济、社会、生态、环境等方面选取若干评价因子,构建了“承载本底－承载状态－承载能力” 评价指标的油气资源承载能力评价方法,并以该方法对延安市油气资源承载能力进行了试点评价。结果表明：延安市油气资源有较强的禀赋,整体承载能力较好,但应该注意开采过程中带来的环境影响;评价方法能较好地反映当地实际情况,应用效果良好,为我国能源利用、产业结构调整及生态保护提供了技术支持。     

基于神经网络的飞艇非线性鲁棒滑模飞行控制

为了提高飞艇飞行的鲁棒性能,针对飞艇水平面受扰运动提出了一种基于非线性滑模的鲁棒神经网络飞行控制方案。对于飞艇模型中的不确定性,采用神经网络进行逼近,同时对神经网络权值进行在线调整以达到在线逼近的目的。为了有效地处理外部时变干扰对飞艇飞行控制的影响,将参数自适应、神经网络输出与滑模控制相结合设计了飞艇的鲁棒飞行控制。最后,通过飞艇水平面运动控制验证了本文所提出的飞艇鲁棒飞行控制方法的有效性。     

基于四元数的垂直发射拦截导弹姿态自抗扰控制

针对运用欧拉角建立的垂直发射拦截导弹初始转弯阶段运动学方程存在奇异点的特点, 通过忽略空气动力的作用, 在仅考虑燃气舵的作用下,采用四元数法建立了垂直发射拦截导弹的非线性数学模型。考虑到系统模型存在着非线性、不确定性、参数大摄动和忽略空气动力产生的未知外部扰动, 利用自抗扰控制器(ADRC)不依赖精确的数学模型,并且可以动态补偿系统模型不确定和外部干扰的特点, 设计了一种基于四元数的自抗扰姿态控制器。仿真结果表明, 所设计的自抗扰姿态控制器具有良好的动态特性和强鲁棒性。     

基于滑模干扰观测器的歼击机超机动飞行控制

针对非线性系统存在建模误差和外界干扰等不确定因素问题,提出一种基于滑模干扰观测器在线补偿的非线性动态逆控制方法。通过设计滑模干扰观测器,对不确定因素进行估计,将滑模干扰观测器的输出用以设计新的补偿控制律,与动态逆方法相结合来消除不确定因素的影响。以Herbst机动过程为例进行飞行仿真,并与单纯采用非线性动态逆方法的控制性能进行对比。仿真表明,系统能较好地跟踪姿态角指令,有良好的鲁棒性。     

2020~2021年广州市售牡蛎中GII型诺如病毒污染情况调查

滤食性牡蛎是食源性诺如病毒传播的重要食品媒介。为了解广州市售牡蛎中的诺如病毒污染水平与遗传多样性特点,合理评估消费风险,本研究于2020年6月至2021年5月期间,每月从当地水产市场随机采集牡蛎样本,采用实验室前期建立的蛋白酶K处理偶联聚乙二醇沉淀小体系法,包括荧光定量RT-PCR和巢式RT-PCR技术检测贝类中病毒的污染量以及基因型分布特点。结果共检测牡蛎110只,GII型诺如病毒阳性检出率为52.7%（58/110）,病毒污染含量范围为1.56×103~1.09×106 copies/g（消化腺）。其中,春夏季节（3~8月）牡蛎中诺如病毒的阳性率为35.7%（20/56）,低于在秋冬季节（9~2月）的阳性率70.4%（38/54）;但不同季节中检出的病毒含量无显著差异,分别为春季（2.69±1.46）×105 copies/g（消化腺）,夏季（1.97±2.16）×105 copies/g（消化腺）,秋季（6.91±6.16）×104 copies/g（消化腺）,冬季为（4.83±2.99）×104 copies/g（消化腺）。部分阳性样本测序分析后显示,除1份为GII.17基因型外,其余均为GII.4基因型（n=13）,与当地的临床流行基因型呈现一致性。本研究显示广州市售牡蛎中仍存在较高的诺如病毒污染水平,需要进一步加强病毒防控工作,尤其提醒消费者在食用牡蛎时需加工充分。