江苏省自然科学基金(BK20130817)
- 作品数：7 被引量：21H指数：3
- 相关作者：陆宇平刘燕斌陈柏屹肖地波沈海东更多>>
- 相关机构：南京航空航天大学上海宇航系统工程研究所东南大学更多>>
- 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更多>>
- 高超声速飞行器控制一体化优化设计被引量：4
- 2013年
- 乘波体高超声速飞行器各个子系统之间具有强烈的耦合效应,飞行包线大,因此,需要在飞行器设计早期就将控制相关分析和设计引入,将控制系统参数与气动、推进、结构系统参数一起作为设计参数,并开发能辅助这个设计过程的软件工具。首先将几何外形用参数集表示,建立乘波体高超飞行器的参数化模型。再根据任务需求,确定优化目标函数,然后寻求在约束条件允许的设计空间内的最优参数集。再将系统可控性、闭环稳定性、鲁棒性和时域性能等与控制相关性能指标作为优化指标,将控制对飞行器设计参数调整意见反馈到优化回路,最终得到综和性能最优的飞行器构型。辅助飞行器设计的软件工具能够根据输入的参数集,自动完成飞行器建模和模型动、静态特性分析,并提供多种控制器设计模板。
- 肖地波刘燕斌陆宇平陈柏屹
- 关键词：高超声速飞行器参数化建模
- 基于高斯分布的非平衡FSVM被引量：1
- 2015年
- 针对传统模糊支持向量机算法采用样本到类中心的距离关系来构建模糊隶属度函数存在不足,以及易受数据集不平衡的影响,提出了一种基于高斯分布的FSVM,该方法既考虑了2类样本数量的不平衡问题,同时进一步考虑了样本不同方向上的分布特性.将样本的分布特性应用于模糊隶属度函数的设计,有效地提高了对正常样本和噪声、野值样本的区分能力.实验结果表明,在处理不平衡和有噪声干扰的数据集时,该方法较传统的FSVM具有更强的鲁棒性.
- 吴武斌罗秋凤
- 关键词：模糊支持向量机不平衡数据集噪声
- 面向控制的高超声速飞行器分布式优化设计
- 2015年
- 文中考虑了一个一般性的以超燃冲压发动机为动力的高超声速飞行器的非线性3自由度纵向动力学模型。此类飞行器常以非最小相位零点为特征,严重限制了升降舵至飞行航迹角控制所能够达到的带宽。为了使高超声速飞行器具有更好的控制相关性能,采用了一种直接将性能指标融入到飞行器设计中的方法对飞行器外形和控制器进行分布式最优化设计,并进行了非线性仿真验证。结果表明,优化飞行器的性能在各方面都有明显改善:油耗减小,升降舵效能提高,发动机壅塞制约降低。
- 季陈晨陆宇平刘燕斌
- 关键词：高超声速飞行器控制器设计
- 保护映射理论在火星无人机鲁棒自适应控制的应用被引量：6
- 2014年
- 针对具有模型不确定性特点的火星无人机控制问题,本文基于保护映射理论提出一种飞行控制的鲁棒自适应调参数方法,通过建立控制系统未知参数与闭环系统极点间的约束关系,在飞行高度和速度变化的情况下,利用对系统极点的配置,保证火星无人机的稳定飞行要求。此外,设计过程中控制器结构固定,只需给定一个初始增益,即可实现系统的鲁棒自适应调参。仿真研究表明获取的增益能使控制作用满足火星无人机在高度和速度变化情况下的稳定飞行要求。
- 李臣亮刘燕斌彭福军陆宇平汪登辉
- 关键词：鲁棒性
- 输入饱和及带宽限制下高超飞行器的闭环稳定边界研究被引量：3
- 2016年
- 针对于吸气式高超声速飞行器开环不稳定的动力学特性,研究了控制信号存在饱和约束及带宽限制条件下的闭环稳定边界.首先,简要介绍了吸气式高超声速飞行器的建模方法与动力学特性的主要问题.考虑到飞行器控制信号的幅值限制及带宽约束,综合高超声速飞行器的开环不稳定特性,定量地分析了系统的闭环稳定边界:与系统不稳定极点的位置,其对应的左特征向量及控制信号的幅值约束有关;执行器的带宽限制在此基础上进一步缩小了反馈控制系统的稳定边界.根据高超声速飞行器短周期不稳定特性,解析地给出了闭环稳定边界的计算公式.采用蒙特卡洛分析方法对闭环系统的稳定边界及滑模变结构控制器作用下的稳定区域进行验证.仿真结果与理论分析具有一致性,验证了系统开环特性对于闭环稳定性的限制及控制信号带宽约束对稳定性的影响.
- 陈柏屹刘燕斌雷灏沈海东陆宇平
- 关键词：高超声速飞行器滑模控制
- 高超声速飞行器面向控制一体化迭代设计的参数化模型被引量：6
- 2016年
- 针对高超声速飞行器复杂的运行环境以及强耦合的动力学特性,提出了一种适合控制一体化迭代设计的参数化模型.首先,讨论高超声速飞行器控制一体化迭代设计的必要性和研究现状.然后,采用二次曲线和状态类型函数法将典型的高超声速乘波体外形进行几何参数化.接着,基于面元法结合工程估算公式获取高超声速飞行器力和力矩,构建参数化的非线性动力学模型.进而,采用灵敏度分析策略得到力和力矩的解析表达式,将复杂的非线性动力学模型简化成适合迭代设计的仿真模型.最后,通过仿真实例验证了本文所提方法的可行性,结果表明所发展的参数化模型能够满足高超声速飞行器控制一体化迭代设计的需要.
- 刘燕斌陈柏屹肖地波沈海东陆宇平
- 关键词：高超声速飞行器参数化建模稳定性
- 锥体弹头的嵌入式大气数据传感系统组合算法被引量：1
- 2014年
- 嵌入式大气数据传感(FADS)系统空气动力学模型基于钝头体推导,该模型适用于锥头体解算大气数据,但存在一定的模型误差。为消除模型误差,分析了锥头体模型误差产生的机理,提出了一种FADS系统组合算法,并对某一典型锥体弹头进行了仿真验证。仿真结果表明:动静压相对误差在0.05%以内,每组大气数据解算平均耗时在20ms以内,该算法有效提高了大气数据解算精度和实时性。
- 张勇肖前贵陆宇平肖地波
