摘要：研究在轨服务航天器逼近与捕获失控目标过程中姿态同步的控制问题,设计了一种基于姿态四元数的姿态跟踪控制算法.通过建立服务航天器相对失控目标的姿态运动学与动力学,将服务航天器跟踪失控目标航天器姿态的控制问题转化为相对姿态的控制问题.考虑未知干扰和控制力矩受限的因素,并以相对姿态四元数的二阶形式描述相对姿态动力学,利用反馈线性化原理和自适应算法的思想,设计姿态同步的非线性反馈控制律.数学仿真的结果表明,设计的控制算法是有效的,具有较好的跟踪性能.

摘要：针对分布式卫星自主姿态同步问题,提出了一种基于信息一致性的姿态协同及跟踪控制方法,它采用信息一致性的理论,通过设计卫星间的信息传递模型来解决分布式卫星间的姿态同步问题。文中分别给出了姿态协同及姿态跟踪两种控制方法,并对其稳定性进行了分析。最后针对两种信息拓扑模型,以实际的多颗分布式卫星和PWM(脉宽调制)喷气系统进行仿真实验,表明了本文方法有效地实现了姿态的协同及跟踪。

摘要：文中考虑信息传输时延随机发生的情况,采用Bernoulli随机分布描述时延的随机发生,提出了无角速度测量下无人机的姿态同步设计方案。考虑不用角速度作为反馈量,使用基于虚拟系统的方法进行处理,为群中每个无人机设计一个虚拟系统,为各个无人机生成一个中间姿态参考轨迹,将无人机与之相关联,设计控制输入,使得各个无人机跟踪其相应的虚拟系统,同时所有虚拟系统同步它们的姿态。在固定且无向的通信拓扑下,仿真结果显示在不同时延概率下实现了无人机在无角速度测量下的无主式和主从式姿态同步。

摘要：通过代数图论建立通信拓扑,进行多无人机的一致性协议及其协调控制,一直是自动控制领域研究的热点。由于无人机的姿态动力学模型是一个欧拉四元组,因而多无人机的姿态同步控制器设计十分有挑战性。在时变通信拓扑条件下,对多无人机的姿态同步控制问题进行了研究,分析了姿态同步的一致性实现条件,设计同步控制算法。在无向、时变通信拓扑条件下证明了控制算法可以实现多无人机的姿态同步并且使最终角速度收敛于零。在此基础上,针对多无人机在切换周期固定、时变、快速时变、较慢时变以及通信拓扑中存在孤立点等不同情况下的姿态同步问题进行计算机仿真,验证了该姿态同步控制算法的有效性和鲁棒性。

摘要：在手指多模态融合识别中,实现指静脉、指节纹和指纹三模态特征图像的姿态统一对提高识别性能十分重要。首先通过采用新的成像模式,在硬件上使手指多模态特征成像姿态趋于统一,然后通过计算手指姿态的方向角度,矫正手指的平面随机转动,在算法上减少手指成像的姿态变化,最后利用成像空间之间的映射关系,实现指静脉和指节纹感兴趣区域(ROI)之间的协调定位。实验结果表明,该手指多模态生物图像采集方案效果稳定,基本解决了手指多模态生物特征采集中存在姿态不一致的问题。

摘要：为实现由多个立方体卫星组成的微小卫星群落状态协同任务需求,提出一种基于自适应控制的立方体卫星群落姿态同步控制策略。考虑群落信息交互的无向性和有向性两种情况,通过引入反映邻接立方体卫星互联关系的同步信号,构建微小卫星群落姿态动力学模型。基于邻接状态差异对每个立方体卫星进行自适应控制设计,改善整体微小卫星群落的姿态同步性。考虑标准模块化多单元立方体卫星结构以及配置的微脉冲等离子推进器(μ-PPT)的特殊性,提出基于离散脉冲控制的立方体卫星三轴姿态调节。并且,群落中每个立方体卫星通过搜寻最优脉冲序列组合进行μ-PPT脉冲调节,能够使每个立方体卫星最终趋于姿态同步状态的同时,实现对外部干扰力矩的连续补偿。最后,通过对立方体卫星互联群落状态同步的任务需求进行具体案例的仿真分析,结果表明在多种信息交互模式下,提出的连续自适应控制律以及离散μ-PPT电推进系统,能有效实现立方体卫星整体群落的姿态同步任务需求。

摘要：针对角速度约束下卫星编队姿态同步控制问题,提出一种附加系统动态-姿态同步控制器综合设计策略.首先,考虑角速度约束影响,建立约束下卫星编队模型;其次,建立姿态跟踪误差方程,将角速度约束转化为角速度跟踪误差约束,并设计新型有限时间附加系统动态,保证姿态变化满足约束要求;然后,基于附加系统状态,设计姿态同步控制器,实现卫星编队有限时间姿态同步;最后,搭建分布式实时仿真验证平台,主控单元由仿真单元提取实时数据绘制仿真曲线,同时将数据发送至视景单元进行场景驱动,通过实时仿真曲线与离线仿真结果的对比分析以及编队控制过程的三维可视化演示,实现了实时环境下控制算法的可靠性验证.

摘要：扩展增强现实应用的使用条件,使用户可以远程对目标环境进行身临其境的交互操作。分析了远程增强现实交互的设计思路,形成“本地用户交互端”、“远程交互实施端”、“云端数据计算服务”三个子系统的总体架构,并对每个环节的技术条件和使用方式设计进行了详细阐述。在此基础上论述了该系统在教育等领域的应用前景和待解决问题。形成了远程增强现实交互系统设计框架,以及对应的设计方案和技术路径。远程增强现实交互系统可以扩展增强现实技术的应用场景,在教育、安防、救灾等领域为操作者提供更宽松、更安全的使用条件。