大型民机系统纵向Nz控制律设计

针对国内民机系统纵向稳定性较差、飞机纵向短周期模态响应稳定性不足等问题,以某大型民机为研究对象,基于特征结构配置方法,利用逆模型的思路确定控制系统前馈增益系数,并基于某典型配平状态点,利用线性模型设计该飞机纵向控制律。线性仿真分析中,利用俯仰角速率q响应准则评价控制方案效果。仿真结果表明,采用特征结构配置方法设计的纵向飞行控制律具有良好控制效果,可以改善系统飞行品质使其达到一级飞行品质要求,相比于经典控制理论,通过特征结构配置方法进行纵向Nz控制律设计可以一次性确定反馈增益系数,缩短控制律设计时间。     

飞机升降时为何易出事故

飞机升降时为何易出事故吉林人们发现，飞机在起飞和降落时出事故的几率较高，这是为什么呢？原来是因为“低空风切变”在作祟。“风切变”是气象学的术语。它的定义是：在与风的方向相垂直的方向上，风速随距离的变化率。引起风切变的因素很多，大量科学研究的结果表明：...     

垂直尾翼损伤的基于双曲正切函数的等效滑模容错控制(英文)

对于垂直尾翼损伤问题,提出了一种连续切换的等效滑模容错控制方法.首先,介绍了飞机非线性损伤模型和稳定性与控制导数估计.其次,构造了线性滑动面和等效滑模控制器,并利用李亚普诺夫技术,给出了保证损伤飞机运动模型具有损伤程度稳定性的充分条件.然后,设计了基于自适应滑模控制的飞机系统损伤容限控制器.利用双曲正切函数代替控制器中的符号函数,并从理论上分析了双曲正切函数作为切换函数的可行性.最后,以波音747 100/200模型为例,通过对飞机结构故障的识别,验证了理论结果的有效性.数值结果表明,与传统的损伤稳定控制方法相比,控制律对闭环系统的性能有积极的影响,同时具有更好的容错能力和对外界干扰的鲁棒性.     

轮式机器人基于后推设计的PD控制

针对强耦合非线性的轮式机器人控制问题,提出了一种基于后推的自适应控制方法。建立轮式机器人动力学模型,借助后推方法将复杂的系统分解为若干个简单的子系统,再借助李亚普诺夫理论和中间虚拟变量递推地设计了控制律。由于PD控制器的设计不受系统不确定模型的影响,且具有较好工程应用价值,因此在首次递推中设计了PD控制律,并以此为原控制器递推地设计了最终控制律,仿真验证了控制方法的有效性。     

影响飞行的主要气象因素

一、风对飞行的影响风影响飞机起飞和着陆的滑跑距离和时间。一般飞机都逆风起降,因为逆风能获得较大的升力和阻力,缩短滑跑距离;起飞时逆风能产生飞机的附加进气量,因而增大飞机运动开始时的方向稳定性和操纵性。着陆时逆风便于修改航向,对准跑道,减小对地的冲击力。侧风不能过大,否则无法起降。航线飞行,逆风飞行可增加载重量,但要消耗较多燃料;顺风飞行需减少载重量,但可节省燃料,并能增大航程和速度,减少时间,但易造成飞行事故的是风场变,因为由风切变造成的动力湍流,有许许多多大小不一的涡旋,风切变越大,湍流越强。在低谷由强风切变形成的湍流,对飞机除了造成颠簸外,还严重影响飞机起降安全,据统计占航空事故的20％左右。     

Lyapunov第一方法在非线性控制中的应用解析

Lyapunov方法是进行系统稳定性分析和控制设计的重要工具。一般教材和参考资料上主要讲述的是如何进行稳定性分析,而本文主要对Lyapunov第一方法在非线性控制设计方面的应用进行解析说明。本文首先介绍了Lyapunov第一方法的基本内容,以及在进行控制设计时的注意事项。然后针对具体例子演示了如何应用Lyapunov第一方法进行控制律设计的过程,并对设计的控制律进行了系统仿真验证。     

民用飞机控制律设计与飞行品质评估试验方案研究

针对民用飞机控制律优化设计,提出了一种适用于控制律设计和飞行员在环评估飞行品质的试验方案。阐述了评估工具——工程模拟器,详细介绍了评估方法、评估流程和控制律优化流程,并通过评估试验实例表明该试验方案的可行性和有效性。该试验方案为应用工程模拟器开展其他飞行员在环评估试验提供了参考,具有一定的工程实践意义。     

欠驱动门式起重机控制系统仿真实验

针对欠驱动门式起重机控制系统,设计了一种欠驱动门式起重机控制系统仿真实验。基于Euler-Lagrange方程建立门式起重机动力学模型,分析了门式起重机的非线性特性;采用Lyapunov方法设计了基于能量耦合的控制律;使用Matlab/Simulink软件设计了仿真实验。仿真实验结果表明:所提控制律提升了门式起重机控制的准确性和鲁棒性。所设计的控制系统仿真实验将理论分析与专业实践相结合,有助于学生对非线性欠驱动控制方法相关课程的学习和科学研究工作。     

Lyapunov第二方法在非线性控制中的应用解析

Lyapunov方法是进行系统稳定性分析和控制设计的重要工具。关于稳定性分析方面的应用,在一般教材和参考资料中都进行了详细的介绍。本文准备对Lyapunov第二方法,在非线性控制设计方面的应用进行解析说明。本文首先介绍了Lyapunov第二方法的基本内容,并说明了如何结合LaSalle不变原理拓宽Lyapunov函数的选择范围。然后针对两个具体例子,演示了应用Lyapunov第二方法,以及结合LaSalle不变原理,进行控制律设计的过程,并对设计的控制律进行了系统仿真验证。     

一种不确定离散时间系统的变结构控制

讨论了利用指数趋近律设计不确定离散变结构控制系统的问题,给出了改进的离散趋近律,得出了新的控制律,并证明了系统在此控制律下可以渐近趋于原点的性质,降低了系统的抖振,同时结合时延技术对干扰进行在线估计,抵消掉系统中的慢变不确定性.最后仿真结果证明了该方法的有效性.     

基于工程模拟器的液压系统仿真模型开发与应用

工程模拟器通过建模与仿真技术,为工程师和飞行员提供了一台具有运动感觉及高逼真度模拟飞行环境的试验平台。为了支持控制律设计及适航验证试验,必须集成高保真且符合需求的机载系统仿真模型,从而提高工程模拟器的置信度。液压系统作为源系统,为飞机多个用户提供液压源,其模型精度直接影响模拟器性能。基于工程模拟器环境提出了液压系统仿真模型开发、测试及应用方法,为开发适用于模拟器的液压系统模型提供参考。     

多旋翼飞行器控制系统实验平台的开发

为了让本科生充分理解和掌握知识,直观地感受自己设计的控制律在实物上运作的效果,以及完成在飞行测试之前的地面实验,开发了一套基于双旋翼天平的多旋翼飞行器控制系统的实验平台,解决了倾角识别、电机调速、控制律验证等方面的问题,采用基于Mega8L单片机、SCA60C倾角传感器、2212无刷马达以及PID控制律的系统架构,保证了系统具有良好的实时性和稳定性。     

力学演示实验仪器改进二则

1 牛顿第二定律高一物理(人教版)牛顿运动定律中的第三节、《牛顿第二律》中的演示实验,教材采用夹子夹细绳的方法来控制小车的运动和停止,操作不但繁琐,且难易控制,效果也不佳。我们学校物理实验教师,对演示实验装置进行了改进,去掉了夹子,采用小车自动停住的方法,使操作变得非常简便。具体改进的做法是:将二套J04263型力学轨道小车(用J2018型斜面小车也可)一高一低放置(轨道都要放平),以提高演示效果。然后,用木块组合(由四块木头钉合而成、像飞机尾巴形状似的)通过轨道小车的夹紧螺钉,将     

基于LabVIEW与FPGA的某型飞机防滑刹车盒研究

飞机防滑刹车控制系统是飞机重要的机载设备,对飞机的起飞、着陆安全起着重要作用。对某型军用飞机的防滑刹车系统进行了分析,在此基础上,搭建了基于LabVIEW FPGA模块的半实物仿真平台。分析了该型飞机在降落过程中的防滑刹车控制盒输出信号的变化,以提高飞机防滑刹车系统可维护性和故障检测能力。     

不确定混沌系统的滤波反演自适应滑模控制

提出一种基于扩张状态观测器的反演自适应滑模控制方法,通过非线性坐标变换,将标准混沌系统模型变为更适于反演设计策略的严格参数反馈形式。设计线性扩张状态观测器估计系统状态及不确定部分,基于反演策略设计滑模控制律,并设计切换增益的自适应更新律以保证系统跟踪误差快速稳定收敛至零点。为了避免虚拟控制量的解析求导,简化控制器设计过程,虚拟控制量的导数通过一个滤波器获得。最后,将所设计方法与常规反演滑模控制器及PID控制做仿真实验比对,验证了所设计控制器能够改善滑模控制信号的抖振问题,提高了被控系统的动态性能。     

基于产出导向的飞机电气系统维修实训教学改革

针对飞机电气系统维修实训教学过程中存在的问题,根据工程教育专业认证的要求,基于产出导向的教育理念对飞机电气系统维修实训进行了教学改革的研究和探索。提出了以学生为中心,以飞机电气系统维修工程实际为载体,以成果为导向,构建顶层设计、逆向支撑的实训教学体系。验证型教学层次注重培养学生从事飞机电气系统维修所需的基本知识和基本技能;设计型教学层次突出学生实践能力和创新能力培养;综合型教学层次强调综合运用相关知识,自主解决飞机维修实际问题的能力。达成度评价通过教学过程监控、课程目标达成度、教学反馈实现,以此调整课程体系、课程目标、教学内容和教学过程,持续改进飞机电气系统维修实训教学工作。实践表明,教学改革的效果明显,为学生进入飞机电气系统维修一线奠定了坚实的基础。     

不确定非完整系统的自适应有限时间镇定

研究了一类具有非线性参数化链式非完整系统自适应有限控制问题.基于参数分离技术,input-state-scaling变换技巧和backstepping设计方法构造连续时变反馈有限时间自适应控制律.通过切换策略有效克服系统在x0（t0）=0不能控的现象,该控制律保证闭环系统同Lyapunov稳定和有限时间收敛.     

一个新自治混沌系统的混沌控制

研究了一个新自治混沌系统的控制问题.当该混沌系统的参数未知时,基于Lyapunov稳定性理论,利用自适应控制策略,设计了相应的非线性控制器和参数自适应律将混沌系统的轨道控制到其任意一个平衡点,并借助Barbalat引理,从理论上证明保证了混沌控制的渐近稳定性.Matlab数值仿真结果表明了所选择的控制器和参数自适应律能有效地实现混沌控制.     

终端滑模控制器设计在永磁同步电动机中的应用

考虑了一类永磁同步电动机的终端滑模控制器设计问题.在控制器设计中利用中继切换控制使系统在给定的当前控制律的作用下运行到某一特定状态（或某一特定区域）后,控制律被切换到有限时间收敛的终端滑模控制器,使得系统在有限时间内达到平衡状态.终端滑模控制器的设计保证了闭环系统所有信号的有界性和平衡点的全局稳定性,以及系统在有限时间内精确地跟踪给定的参考信号.最后,通过一个数值仿真验证了所提算法的正确有效性.     

终端滑模控制器设计在永磁同步电动机中的应用

文中考虑了一类永磁同步电动机的终端滑模控制器设计问题.在控制器设计中利用中继切换控制使系统在给定的当前控制律的作用下运行到某一特定状态（或某一特定区域）后,控制律被切换到有限时间收敛的终端滑模控制器,使得系统在有限时间内达到平衡状态.终端滑模控制器的设计保证了闭环系统所有信号的有界性和平衡点的全局稳定性,以及系统在有限时间内精确地跟踪给定的参考信号.最后,通过一个数值仿真验证了所提算法的正确有效性.