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国家自然科学基金(91016017): 作品数：22 被引量：116H指数：6; 相关作者：陆宇平殷明刘燕斌何真杨朝星更多>>; 相关机构：南京航空航天大学中国人民解放军上海宇航系统工程研究所更多>>; 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金江苏省普通高校研究生科研创新计划项目更多>>; 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术电子电信更多>>

自适应翼肋的建模与分布式协调控制: 2012年; 针对分布式驱动的自适应翼肋进行建模与分布式协调控制研究。基于分析力学的方法建立了自适应翼肋的动力学模型。以这个非线性关联动力学模型为基础,采用Takagi-Sugeno(T-S)模糊逼近理论,建立了自适应翼肋的仿射型T-S模糊关联模型。对仿射型T-S模糊关联模型的物理耦合项进行变换,将系统模型写成空间关联系统的形式,以解耦控制器设计条件。基于并行分配补偿理论,针对系统模型具有耦合项和非零常数项的特点,设计了满足鲁棒性能指标的包含耦合项和偏置项的分布式协调控制器。控制器设计条件具有线性矩阵不等式的形式,并且只包含单个驱动单元的参数,计算量较小。仿真结果表明所设计的自适应翼肋分布式协调控制器,能够在外界扰动作用下使翼肋的形状收敛到期望翼型;翼肋在变形过程中能保持光滑连续的外形。; 何真陆宇平; 关键词：关联系统协调控制分布式控制

信赖域方法在高超声速飞行器建模中的应用: 2014年; 针对高超声速飞行器空气动力系统、推进系统、结构和控制系统之间的耦合作用导致理论建模困难的问题,提出了采用信赖域法构建飞行器模型的方法。对高超声速飞行器早期的纵向动力学模型结构进行改进,采用信赖域方法构建真实模型的曲线拟合模型。通过仿真计算,展示了模型的拟合效果,并对真实模型和曲线拟合模型的静、动态特性进行对比,为控制器设计提供了理论基础。; 谢金龙陆宇平刘燕斌彭福军; 关键词：信赖域系统辨识高超声速飞行器

空中加油系统的建模与控制技术综述被引量：44: 2014年; 空中加油已经成熟应用超过半个世纪,但其建模与控制技术仍是航空界的研究热点与难点之一。综合大量文献,回顾了空中加油的发展历程和战略价值所在,比较研究了2种加油方式各自的优劣,总结了近年开展的系统建模和控制相关的研究成果。基于硬式加油与软式加油的功能互补之效,提出了借助研制大型运输机的契机发展硬式加油技术的观点。通过研究国内已经开展的相关工作及其不足之处,论证了开展系统建模与控制专项研究的必要性与积极意义。结合硬式加油系统的特点,提出了建模时应该综合考虑系统多刚体、多构型、强扰动与不确定性、受弹性形变与弹性振荡影响等特点,并提出了与之对应的伸缩管姿态控制、对接状态应力自动补偿、对接过程协同控制、抑制弹性振荡影响、半物理实验平台开发等关键问题。; 陆宇平杨朝星刘洋洋; 关键词：空中加油多体系统飞行控制系统

双星载旋转机构非确定等价鲁棒自适应控制: 2015年; 针对航天器携带的两副旋转机构同时姿态机动的精确控制问题提出一种鲁棒自适应控制方法。从关联系统的角度建立系统动力学模型,有效精确描述系统内各刚体动力学耦合项与非耦合项。采用"航天器本体姿态稳定、同时各旋转机构姿态机动"的复合控制策略:考虑到航天器本体转动惯量参数无法精确获得,应用非确定等价自适应控制方法设计姿态稳定控制器,在确保姿态全局渐近稳定的同时有效令不确定参数估计值精确逼近真实值或进入特定集合;考虑到各旋转机构姿态机动时受到航天器本体动力学耦合的影响,设计了鲁棒H∞姿态机动控制器以抑制动力学耦合的作用。仿真结果验证了所提出方法的有效性。; 许晨陆宇平姚克明刘燕斌; 关键词：关联系统 H∞控制

多传感器融合四旋翼协同控制算法及其实现被引量：6: 2016年; 针对四旋翼无人机定点悬停控制,从应用层面提出了多传感器数据融合方案,设计了相应的协同控制算法.在飞行器整体硬件架构基础上分析量测系统的各个传感器,对于姿态测量通道提出卡尔曼滤波算法,对于高度测量通道提出互补滤波算法,对于水平位置测量通道提出双传感器融合算法.基于四旋翼无人机的状态空间及其小扰动线性化模型,设计了与之相结合的协同控制算法并进行仿真.最后在物理平台上对设计的算法进行验证,表明多传感器融合与协同控制相结合的方法能有效提高四旋翼无人机的定点悬停精度.; 张磊陆宇平殷明; 关键词：数据融合卡尔曼滤波协同控制

基于RBF神经网络的FADS系统及其算法研究被引量：7: 2012年; 以典型的十字形布局的大气数据传感系统及其跨声速应用为研究对象,基于RBF神经网络,设计了新的FADS算法和故障检测处理方法。将测压点按不同功能进行精细的划分和组合,形成更加精简、目的性更强且相互独立的RBF网络处理子模块,利用各子网络模块提供的冗余特性,使用基于故障特征向量表的方法,实施简单而有效的故障检测与处理。仿真验证表明,迎角与侧滑角的测量误差不大于0.5°,且故障检测是有效的。; 赵磊陆宇平

运输机超低空重装空投纵向反步滑模控制研究被引量：17: 2012年; 分析了超低空重装空投的空投流程,针对超低空重装空投飞行高度低、空投对象质量大的特点,把空投对象的位置和移动速度作为状态变量对货物移动时飞机运动的非线性方程进行了研究,该方程能准确描述出牵引伞的拉力、空投对象在货舱内的实时位置和移动速度对飞机姿态和高度的影响。同时,利用反馈线性化方法对模型进行输入输出线性化,并利用反步法与滑模控制相结合的方法,设计纵向滑模自适应控制器,解决了纵向不可参数化的不匹配不确定控制问题,实现了飞机在超低空重装空投时高度的稳定,保证飞机安全地完成超低空空投任务。; 杨雨陆宇平; 关键词：飞行控制反馈线性化反步控制

Dynamic Modeling and Adaptive Fast Nonsingular Terminal Sliding Mode Control for Satellite with Double Rotary Payloads被引量：1: 2016年; A robust attitude control methodology is proposed for satellite system with double rotary payloads.The dynamic model is built by the Newton-Euler method and then the dynamic interconnection between satellite′s main body and payloads is described precisely.A nonlinear disturbance observer is designed for satellite′s main body to estimate disturbance torque acted by motion of payloads.Meanwhile,the adaptive fast nonsingular terminal sliding-mode attitude stabilization controller is proposed for satellite′s main body to quicken convergence speed of state variables.Similarly,the adaptive fast nonsingular terminal sliding-mode attitude maneuver controller is designed for each payload to weaken the disturbance effect of motion of satellite′s main body.Simulation results verify the effectiveness of the proposed method.; Xu ChenLu YupingYao KemingLiu YanbinXiao Dibo

多操纵面受限控制直接分配新算法被引量：6: 2012年; 针对多操纵面受限控制分配问题,提出了一种新的直接分配算法———平行边搜索法。该算法通过坐标变换和投影,将n(n≥3)维目标的受限控制分配问题转化为若干2维目标的受限控制分配问题,在大大降低了计算复杂度的同时,也改进了其它直接分配算法只能分配3维目标的缺陷。此外,新算法还放宽了控制效率矩阵中任意n列向量都线性无关的条件,并且对于所有情况都能得到最优解。经仿真验证,新算法与其它控制分配算法相比,具有更小的计算复杂度和分配误差,能够满足实时性和精确性的要求。; 张杰陆宇平徐志晖; 关键词：计算复杂度飞行控制

多运动体航天器旋量理论动力学建模与滑模控制被引量：4: 2012年; 多运动体航天器系统各部分运动存在强烈耦合,这增加了动力学建模与控制难度。应用旋量理论与凯恩方程建立开环树状拓扑构型多运动体航天器通用的姿态动力学模型,有效简化系统运动学分析,计算量小,步骤清晰。针对系统强耦合,高度非线性的特点,设计基于逆系统的非奇异最终滑模控制器,完成系统各运动体姿态机动控制。首先,针对动力学方程设计α阶逆系统与原系统组成伪线性系统,完成精确反馈线性化的过程。然后,应用非奇异最终滑模控制器实现系统姿态机动控制,保证系统状态误差在有限时间内收敛到零。算例仿真结果验证了方法的有效性。; 许晨陆宇平刘燕斌徐志晖; 关键词：旋量理论滑模控制

国家自然科学基金(91016017)

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