摘要：翼伞系统归航轨迹设计是一类带约束的最优控制问题,引入一种具有精英策略的遗传算法解决此类问题。为方便使用遗传算法,引入非均匀B样条曲线拟合控制律,将最优控制问题转化为B样条基函数控制顶点的参数优化问题,并针对归航终端等式约束,引入松弛因子将其转化为不等式约束,进而采用静态罚函数法处理。在2种不同初始条件下的归一化模型中进行仿真,并针对实际工程中着陆精度要求设定3种不同的松弛因子。仿真结果表明:使用本文的方法解算出的归航轨迹及其控制信息合理,是符合工程实际需求的一种有效方法。

摘要：针对翼伞系统的基本飞行特性和良好的可操纵性,采用分段设计的思想对翼伞系统的归航轨迹进行规划。根据各分段轨迹之间的几何关系,将航迹规划问题转变为对设计参数的寻优问题。实际系统所能提供的能量是有限的。因此,在目标函数中加入控制能量的约束。运用改进的粒子群算法对目标函数进行求解计算,得到整个归航轨迹的设计参数。仿真结果表明:分段归航简单、实用,满足归航过程对落点精度和能量的要求。

摘要：轨迹规划是翼伞系统自主归航任务的核心。针对归航轨迹规划,建立相应数学模型,提出了一种基于改进量子遗传算法的翼伞系统归航轨迹最优规划方法。在该方法中,首先引入非均匀B样条曲线拟合控制律,将轨迹规划最优控制问题转化为B样条基函数控制顶点的参数优化问题;然后采用改进的量子遗传算法对轨迹规划中目标函数进行寻优,从而引导并实现翼伞系统归航轨迹规划。对实际工况中不同初始条件下的翼伞系统进行归航轨迹规划仿真实验,结果表明,本方法是翼伞系统归航轨迹规划的一种有效方法,优化得到的控制律和轨迹符合翼伞系统自主归航控制的特点。

摘要：根据翼伞系统的动力学方程,建立六自由度运动模型。对翼伞系统雀降过程进行仿真,分析了操纵方式对雀降性能的影响。在归航过程中着陆阶段的特定情况下,针对航迹跟踪过程中产生的纵向偏差,设计PID控制器对偏差进行修正。仿真结果表明:所设计的控制器简单有效地消除了纵向的偏差,保证了雀降操纵的顺利实施。

摘要：针对飞艇的飞行特性,提出一种横向姿态跟踪控制器的设计方法。将飞艇动力学模型在水平面上进行简化,对简化后的模型进行输入输出(I/O)线性化处理,通过状态反馈有效地补偿模型中的非线性特性。对飞艇水平面模型设计基于I/O线性化的横向姿态跟踪控制器。仿真结果表明:所设计的控制器能快速稳定的跟踪设定姿态,具有较好的动态和静态特性。

摘要：翼伞系统为复杂的非线性系统,在飞行过程中易受外界因素的干扰。针对翼伞空投系统在实际工程中的应用,提出1种基于模糊逻辑的翼伞导航控制算法。首先,建立六自由度的翼伞系统动力学模型,针对其动力学特性设计飞行控制方案,最后讨论风的干扰对系统稳定性的影响。仿真结果表明,模糊控制算法简单有效,易于实现,完全满足航迹跟踪的要求。

摘要：对风干扰下的四旋翼飞行器轨迹跟踪控制问题进行研究。在建模过程中考虑风力的作用,针对飞行器位置回路和姿态回路,分别设计线性自抗扰控制器(LADRC),构成双闭环控制系统。将模型内部的扰动和外部风的干扰看作系统总的扰动,通过LADRC的扩张状态观测器(ESO)进行观测,在控制律中予以补偿,同时,还可消除位置通道和姿态通道之间的耦合。根据常值阵风和正弦阵风的干扰对模型和控制器进行仿真,将控制性能同现有的控制算法进行对比,结果验证了方法的有效性和鲁棒性。

摘要：针对动力翼伞的飞行特点,对飞行及回收过程的轨迹规划问题进行研究。根据实际飞行工况,在传统翼伞轨迹规划中,加入了动力翼伞的任务执行阶段。根据各阶段的几何关系,将轨迹规划问题转换为几何参数的寻优问题。以动力翼伞的回收精度最优作为优化目标,采用量子遗传算法对目标函数进行寻优计算,得出各段轨迹的几何参数。仿真分析验证了该设计方法的可行性和有效性。

摘要：控制系统中存在的未知扰动和测量噪声,限制了系统性能的提升,给控制设计带来了巨大挑战。提出了一种基于等价输入干扰(Equivalent Input Disturbance,EID)和卡尔曼滤波器(Kalman Filter,KF)的复合扰动抑制方法,以减小测量噪声对扰动抑制和系统控制性能的影响。首先,设计一种稳态卡尔曼滤波器,滤除测量信号中的高频噪声;其次,基于卡尔曼滤波器的输出,设计状态观测器和干扰估计器,计算等价输入干扰的估计值,并在控制通道中反向补偿,得到一种复合控制规律,以提高噪声环境下控制系统的扰动抑制性能;最后,设计电机转速控制系统仿真实验,验证该方法的有效性。与传统控制方案进行比较表明:新的结构使得系统在同时存在测量噪声和扰动的情况下,仍然具有良好的控制性能。

摘要：为缓和传统PID控制器在系统响应快速性和超调性之间的矛盾,设计了一种基于线性自抗扰控制器的跷跷板平衡小车。采用STM32单片机为控制核心,通过MPU6050传感器采集跷跷板角度,通过串口接收控制器参数,基于自抗扰控制算法输出直流减速电机控制量,实现了小车快速寻找跷跷板平衡点的功能。实践证明,自抗扰控制器无积分控制环节也可以消除静态误差,具有良好的控制品质。