江苏省自然科学基金(BK20130999)
- 作品数：9 被引量：44H指数：5
- 相关作者：刘云平陈城张永宏梅平王田苗更多>>
- 相关机构：南京信息工程大学北京航空航天大学南京航空航天大学更多>>
- 发文基金：江苏省自然科学基金国家自然科学基金江苏省教育厅自然科学基金更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术航空宇航科学技术机械工程更多>>
- 基于BLISS和PMA的多学科可靠性设计优化被引量：3
- 2013年
- 针对多学科设计优化(MDO)中考虑不确定性而带来的计算复杂性问题,采用序列优化与可靠性评估(SORA)法的解耦思想,提出了基于两级集成系统综合(BLISS)策略和性能测量法(PMA)的多学科可靠性设计优化(RBMDO)方法。该方法将传统的3层嵌套循环的RBMDO方法过程解耦为顺序执行的确定性多学科设计优化(DMDO)和多学科可靠性分析(MRA),DMDO和MRA均采用BLISS策略进行计算,避免了每次多学科设计优化对完整可靠性分析模型的反复调用。飞机起落架缓冲器算例结果表明,文中方法的计算效率较其他两种方法分别提高了52.01%和26.51%,验证了方法的有效性。
- 刘云平张俊张冰孙瑾
- 关键词：可靠性缓冲器
- 集成BLISCO和iPMA的多学科可靠性设计优化被引量：2
- 2014年
- 为解决传统的基于可靠性的多学科设计优化(RBMDO)由于存在优化过程多层嵌套、多学科分析和可靠性分析反复迭代而导致的低效率问题,提出集成两级集成系统协同优化(BLISCO)策略和改进功能测度法(iPMA)的多学科可靠性设计优化方法。首先,基于序列化思想将多学科可靠性设计优化解耦,避免了每次多学科设计优化(MDO)对完整可靠性分析模型的反复调用与迭代。其次,采用高效的更适合复杂工程组织形式的BLISCO策略进行确定性多学科设计优化,摒弃了协同优化的一致性约束和两级集成系统综合法的复杂分析和近似建模问题,提高了计算效率。然后,基于角度更新策略对功能测度法(PMA)进行改进,采用更新角度替代极限状态函数值进行可靠性分析与判别,减少了多学科可靠性分析次数。最后,结合某机型起落架的缓冲器设计实例对所提方法进行验证,结果表明该方法的计算效率较其他方法分别提高了30.93%和19.97%,验证了方法的有效性,且具有工程实用价值。
- 刘成武靳晓雄刘云平刘继红
- 关键词：多学科设计优化可靠性分析缓冲器
- 被动双足机器人动力学特性分析与仿真被引量：1
- 2013年
- 通过基于Kane方法的动力学建模软件DynamicsWorkbench建立了带有膝关节的被动双足步行机器人的动力学模型,在此基础上给出了数值方法估算连续动力学系统的李雅普诺夫指数谱的方法及其计算机仿真过程,并通过系统的相轨线分析了结构参数对动力学特性的影响.研究结果表明:该方法简单且易于对系统的动力学特性进行建模及仿真分析,为带有膝关节的被动机器人参数设计及稳定性分析奠定了基础.
- 刘云平王立鹏梅平周峰
- 关键词：动力学李雅普诺夫指数稳定性计算机仿真
- 四旋翼飞行器的滑模PID轨迹跟踪控制被引量：15
- 2017年
- 针对传统PID在四旋翼飞行器轨迹跟踪控制方面存在的精度不高、鲁棒性差等不足,提出了一种滑模PID算法。并根据建立的四旋翼欧拉-庞卡莱动力学模型,设计滑模PID轨迹跟踪控制器。与传统PID算法相比,该算法通过选取PID滑模面,有效地提高系统的响应速度以及抗干扰的能力。通过MATLAB/Simulink,在不同条件下,分别对滑模PID和传统PID算法设计的控制系统进行仿真。仿真结果表明,该算法能够更为精确地跟踪期望轨迹,同时具有响应时间短,超调量小,鲁棒性强等优点。
- 刘云平黄希杰李先影陈城
- 关键词：四旋翼MATLAB
- 基于Lyapunov指数的机器人系统量化稳定性分析
- 机器人等非线性系统具有高阶数、强耦合的动力学特性,常导致其运动稳定性难以通过求解动力学方程或构建Lyapunov函数等方法进行有效的分析,为了提高机械结构、控制输入等动力学参数和整个系统的定量优化指标,本文在Lyapun...
- 刘云平； 陈城； 张永宏； 吴洪涛； 梅平；
- 关键词：动力学非线性系统LYAPUNOV指数机器人
- 文献传递
- 提高四旋翼无人机起飞/着陆的运动稳定性的研究被引量：5
- 2015年
- 考虑到四旋翼无人机在起飞/着陆过程中,因受近地空间复杂气流等扰动作用而极易出现运动稳定性问题,提出了通过优化飞行器的结构参数来提高飞行器运动控制的稳定性的方法。从机械结构设计出发,通过Lyapunov指数方法建立飞行器结构参数与系统运动稳定性之间的量化关系,以此指导系统的机械结构设计及控制系统优化,提高系统的可靠性和稳定性。该方法的可行性和有效性已通过实例仿真分析得到验证。
- 刘云平李先影王田苗张永宏梅平
- 关键词：动力学模型LYAPUNOV指数
- 涵道式无人机的悬停姿态控制与运动稳定性分析被引量：4
- 2016年
- 进行了涵道式无人机的运动稳定性分析,指出无人机在悬停状态下受近地空间、气流颠簸和荷兰滚的影响,导致系统极易出现抖动甚至失控,而优化飞行器的结构参数对于提高飞行器运动稳定性具有重要意义。基于这种分析,从机械结构设计出发,通过Lyapunov指数方法建立飞行器结构参数与系统运动稳定性之间的量化关系,以此指导系统的机械结构设计及控制系统优化,为提高系统执行飞行任务的可靠性和稳定性奠定理论基础。该方法与Lyapunov直接法相比最大的优点是其可构建性,从而为分析其他机器人等非线性系统的运动稳定性提供了一种简单有效的工具。
- 刘云平陈城吴洪涛李先影黄希杰
- 关键词：LYAPUNOV指数悬停
- 基于李雅普诺夫指数的非完整约束系统稳定性被引量：5
- 2016年
- 针对非完整约束系统的高非线性和强耦合性导致整个系统存在着动力学特性复杂及运动稳定性难以分析等问题,通过空间算子代数方法建立系统的动力学模型,在此基础上采用李雅普诺夫指数方法分析了系统的运动稳定性,建立了动力学参数与系统稳定性之间的量化关系.最后以小车倒立摆为例,对整个算法的有效性进行验证.该方法与李雅普诺夫第二法相比,主要优点在于其可构建性,并能够量化分析系统动力学参数与运动稳定性之间的关系,可为机械结构设计及控制系统优化提供参考.
- 刘云平李渝陈城张永宏
- 关键词：动力学非线性系统稳定性李雅普诺夫指数
- 涵道式无人飞行器的动力学建模与运动稳定性分析被引量：7
- 2016年
- 涵道式无人飞行器在起飞/着陆过程中,由于近地空间复杂气流等扰动的作用,极易产生钟摆振动、精度降低、失控坠落等运动失稳现象。针对求解动力学方程或Lyapunov直接法分析系统运动稳定性存在着方程难以求解及Lyapunov函数难以构建等问题,通过Lyapunov指数方法建立了飞行器结构参数与系统运动稳定性之间的量化关系,为指导系统的机械结构设计及控制系统优化,提高其系统的可靠性和稳定性提供参考。该方法与Lyapunov直接法相比,具有可构建性、计算过程简单等特点。
- 刘云平陈城张永宏李先影梅平
- 关键词：LYAPUNOV指数
- 四旋翼无人机偏航飞行过程量化稳定性分析被引量：5
- 2016年
- 有效配置四旋翼无人机的运动参数和机械结构参数,可提高飞机飞行过程中的运动稳定性,节约能耗。针对当前运动稳定性分析方法主要以定性分析为主,难以给出系统结构稳定及运动稳定方面的量化分析指标的问题,该文以四旋翼无人机为对象,在偏航飞行阶段,采用Lyapunov指数法建立四旋翼无人机控制输入、机械结构参数与系统运动稳定性之间的量化关系,并给出了参数变化与系统能量消耗的关系,为解决四旋翼无人机偏航过程中存在的失稳、续航能力差等问题提供了理论依据。与其他方法相比,该方法可构建性强,计算简单,可广泛用于其他机器人非线性系统的运动稳定性分析。
- 刘云平李先影王田苗张永宏梅平
- 关键词：机械结构LYAPUNOV指数
