四旋翼飞行器的自主巡航控制系统设计

针对四旋翼飞行器为六自由度,四控制量的欠驱动系统,将四旋翼飞行控制系统简化为姿态子系统和位置子系统,采用MIMU(微惯性测量组合)及GPS融合的导航方法,采用PID飞行控制策略,实现了利用地面站软件加载数字地图并进行自主巡航。     

基于四轴飞行器的合训类本科毕业设计实践

针对信息化战争的发展趋势和基础合训类学员的任职需求,以提高学员的综合实践能力和激发学员的学习兴趣为目的,介绍基于AR.Drone四轴飞行器开展飞行器控制软件的合训类本科毕业设计的探索实践。     

“天宫一号”升空

2011年9月29日晚21时16分,中国在酒泉卫星发射中心载人航天发射场,用"长征二号F"T1运载火箭,将中国全新研制的首个目标飞行器"天宫一号"发射升空。     

Second-order terminal sliding mode control for hypersonic vehicle in cruising flight with sliding mode disturbance observer

This paper focuses on the design of nonlinear robust controller and disturbance observer for the longitudinal dynamics of a hypersonic vehicle (HSV) in the presence of parameter uncertainties and external disturbances. First, by combining terminal sliding mode control (TSMC) and second-order sliding mode control (SOSMC) approach, the secondorder terminal sliding control (2TSMC) is proposed for the velocity and altitude tracking control of the HSV. The 2TSMC possesses the merits of both TSMC and SOSMC, which can provide fast convergence, continuous control law and hightracking precision. Then, in order to increase the robustness of the control system and improve the control performance, the sliding mode disturbance observer (SMDO) is presented. The closed-loop stability is analyzed using the Lyapunov technique. Finally, simulation results illustrate the effectiveness of the proposed method, as well as the improved overall performance over the conventional sliding mode control (SMC).     

新闻

空天飞机试飞成功 4月22日,美国空军在卡纳维拉尔角空军基地发射了一枚擎天神五号运载火箭,将轨道试验飞行器1号送上了低地球轨道。这台实验型号为X-37B的飞行器是美国国防部下属的太空飞机计划的第一台试飞样机,由波音公司负责制造。X-37B长度接近9米,翼展只有4．5米,体积是现役航天飞机的四分之一。     

一种基于自适应遗传算法的航迹重规划

航迹重规划技术是保证无人飞行器航行安全的关键技术之一。本文针对遗传算法航迹重规划容易陷入局部最优解的问题展开研究。采用自适应交叉变异概率的遗传算法规划局部航迹,避免了航迹早熟,防止航迹陷入局部最优解。通过仿真实验表明,自适应遗传算法能在模拟环境中规划出满足约束条件的近似最优航迹,提升了遗传算法解决航迹重规划的效能。     

面向分级设计优化的飞行器参数化建模方法

针对飞行器气动隐身外形综合设计优化问题,提出合适的面向分级设计优化流程,建立适应该流程的渐进分层参数化建模方法;用基于敏度分析的参数影响程度分析方法筛选复杂设计变量;采用多学科设计优化（Multidisplinary Design Optimization,MDO）理论和差分进化算法进行飞行器气动隐身外形的综合设计优化.将该方法用于某飞行器外形设计优化,结果表明：该方法合理可行,可为飞行器外形多学科设计优化提供一定参考.     

再入飞行器变结构姿态控制律设计与仿真

研究飞行器再入问题,以美国X-34技术验证机为对象,提出了一种再入飞行器变结构姿态控制算法。为提高姿态控制的精度,通过设计内外双环控制器,并选择适当的趋近律和符号函数连续化方法来解决由于变结构控制带来的抖振问题。同时基于X-34反作用控制系统(RCS)配置方案给出了一种RCS控制模式。由于RLV存在两套姿态控制执行机构与气动舵面,提出了一种基于动压调节的混合控制策略。最后通过Matlab/Simulink仿真计算验证了在标称状态与加入扰动时的控制算法的有效性,具有良好的跟踪性能和强鲁棒性。     

基于变结构控制碟形飞行器复合控制方法研究

针对多输入系统的自由递阶变结构控制方法对碟形飞行器的复合控制问题进行了研究,问题在于如何协调执行机构之间的关系.为了优化系统的稳定性,通过对碟形飞行器所受合外力和力矩的分析可以得到碟形飞行器动质心运动动力学方程、动质心运动学方程、绕动质心转动的动力学和运动学方程、以及角度关系方程等数学模型,再进行小偏差线性化,得到纵向通道变质量矩/推力矢量复合控制线性化方程.其次,针对碟形飞行器变质量矩/推力矢量复合控制系统,设计了关于双输入系统的自由递阶变结构控制器,并进行了仿真.结果证明,与传统的PD控制器的仿真结果进行了对比.自由递阶变结构控制器对于正弦波的跟踪效果更好.     

一种基于PSO的多UAV协同航迹规划方法

本文针对多无人飞行器(UAV)协同执行任务的应用场景,提出了一种综合考虑任务分配和航迹规划因素的航迹规划算法。该算法借鉴微粒群算法(PSO)的思想,采用新的编码方式和优化策略。仿真实验验证了算法的有效性。