摘要：针对中型无人直升机活塞发动机的恒定转速控制难题,设计一种带前馈补偿的模糊自抗扰控制(ADRC)方法。通过引入旋翼负载特性对发动机进行数学建模,将总距操纵、前飞速度作为已知扰动进行前馈补偿,设计模糊PID控制器适应活塞发动机复杂做功过程的非线性特性,将旋翼气动力变化以及风扰作为未知扰动,设计扩张状态观测器(ESO)对扰动进行在线估计与反馈补偿。通过数值仿真验证了控制方法可以有效地提高发动机转速控制的抗干扰能力与控制精度。并进行了发动机地面开车和飞行试验,结果表明,在飞行试验过程中,无人直升机的旋翼转速控制误差小于5.0 r/min,动态跟踪性能得到显著提升。

摘要：为了提高直升机在机动飞行过程中的解耦性和未知扰动抑制能力,采用基于模糊与自抗扰的复合式控制结构,设计直升机障碍滑雪机动控制器。分析ADS-33E-PRF要求的直升机障碍滑雪机动过程中状态量的关系和控制逻辑,在角速度环设计扩张状态观测器对未知扰动进行观测并加以补偿,在姿态环根据误差及其变化速率引入模糊规则对控制律参数进行在线优化。针对无风扰和有风扰的飞行环境,开展障碍滑雪机动算法设计与仿真验证。结果表明:在2种飞行环境下,直升机飞行轨迹上下边界均控制在15.24~30.48m以内,达到标准中定义的满意品质指标,验证了所采用的控制策略能够有效地估计出机动飞行过程的外部扰动,提高控制系统的抗干扰能力。

摘要：表面肌电(sEMG)技术可实时反映肌肉活动的状态水平,无线传感器网络(WSN)具有功耗低、体积小、组网快等优点。无线肌电技术在运动训练领域已取得成果,但在大众健身领域少见研究。可穿戴式无线肌电仪能够规避以往有线仪器的缺陷,将sEMG与WSN技术应用于科学健身从而为大众提供更为及时有效的运动监控服务。该文章通过对肌电信号采集系统与无线传输系统的分析研究,为申报专利产品(可穿戴式无线肌电仪)提供理论基础。

摘要：为提高水上搜救运作效率,结合飞行器速度快、视野广和船舶救援的特点,提出一种新型的用于辅助搜救的两栖飞行器设计方案.该飞行器采用船型结构,通过四旋翼提供飞行升力,倾转旋翼可提供水上航行的动力,飞行与水上航行两种工作模式的控制器分别采用串级PID和模糊自整定PID设计.数值仿真和飞行测试结果表明,系统的控制精度高,平稳性好,满足实际应用需求.