摘要：针对小视场角条件下适应角法地形跟随飞行时可能出现波浪式前进的现象,分析两种波浪状航迹成因,提出地形信息丢失时的适应角法改进公式。通过设计抑制函数、验证其与高度控制的一致性,并推导指令增益,在无地形数据飞行阶段将地形丢失前的信息与实时高度结合,给出导引指令。利用不同真实地形数据视景仿真验证,该方法可有效解决波浪状航迹问题,避免航迹角与法向过载频繁变化,使飞机以期望安全高度平飞越峰,显著提升地形跟随效果。

摘要：针对无人机集群中交互机制和运动决策问题,提出一种基于速度协同一致的分布式无人机集群方法。无人机采用区域化固定邻居数目(regionalized fixed number of neighbors,RFNN)交互机制,仅与周围少量无人机进行信息交互,使邻居信息得以高效利用,有效避免冗余信息带来的通信资源浪费。根据无人机与其邻居之间的相对位置和速度约束关系设计速度协同量作为自身期望速度,解决集群运动中的无人机控制问题,且提高无人机群同步收敛性能。仿真实验结果表明:该方法能够仅通过局部交互作用实时协调无人机之间的速度,实现集群有序运动和集群速度跟踪。

摘要：针对目前无人机航迹规划研究多集中于算法的改进,存在规划结果3维直观显示不足的问题,创建一个基于Matlab软件的无人机3维航迹规划仿真平台。利用Matlab软件自带的App designer功能完成图形用户界面开发,建立基于地形威胁的地图模型,使用多种目前市面常见的群智能算法,直观比较各种群智能算法之间的区别,并根据需求添加算法与现有算法进行比较。设计平台能实现包含多种群智能算法的3维航迹规划,用于验证算法的可行性和可靠性,并直观反映出新型算法的优势。平台的实际操作结果表明,该平台具备对航迹规划算法结果的3维直观显示能力。

摘要：针对分布式无人车路径跟踪过程中的跟踪效果以及车辆稳定性这一多目标控制问题,研究了一种基于双层控制理论的协调控制策略。该策略采用上下两层的控制框架。其中上层控制框架中设计了基于MPC的路径跟踪控制器和基于自适应模糊PID的横摆力矩控制器,以权值切换函数协调两个控制量输出,在减小路径跟踪横向偏差的同时确保车辆具备良好的响应特性;在下层控制中,设计了基于稳定性滑转率控制和基于确定性力矩的四轮力矩最佳分配方式,用于执行上层控制器计算得到的控制需求,避免无人车产生侧滑并精确把控无人车上层架构所需求的横摆力矩,以保证无人车行驶的稳定性。通过在CarSim/Simulink进行仿真及实车试验,验证了所提控制策略的有效性。

摘要：针对无人直升机在飞行过程中面临的状态受限和执行器饱和等多约束问题,本研究结合时变障碍Lyapunov函数技术和辅助系统方法提出了一种抗饱和安全飞行控制策略。首先,对状态约束进行分析并建立了包含输入饱和的无人直升机非线性系统模型;其次,针对输入饱和问题,采用饱和误差构造辅助系统,并将辅助系统的输出变量反馈到控制器中以提高系统的抗饱和能力,同时针对状态约束问题,引入时变障碍Lyapunov函数对其进行处理,保证飞行状态在预设的安全约束范围内变化;最后,在反步控制技术的框架下,设计了同时存在时变状态约束和输入饱和的无人直升机跟踪飞行控制方案,并结合Lyapunov稳定性理论证明了整个闭环系统误差的有界稳定性。通过仿真验证并与传统PID控制方法相对比,验证了本文所提出控制算法的有效性和优越性。研究结果表明:所提出的控制算法不仅能够确保无人直升机的飞行状态在合理且安全的范围内变化,而且提高了整个飞控系统的抗饱和能力。

摘要：针对利用γ光子对工业零部件内部进行成像的图像空间分辨率较低以及边缘模糊等问题,在传统MLEM算法的基础上提出一种EP-MLEM重建算法。通过在重建的每一次迭代过程中进行优化来提高图像的质量。设计一组工业多通管仿真模型进行仿真,并分别对传统MLEM算法和改进的EP-MLEM算法重建后的图像进行图像质量评价。仿真实验表明:EP-MLEM算法重建图像的PSNR和SSIM分别由21.1434和0.6158提升到了23.1383和0.7198,EP-MLEM算法在边缘表现方面强于传统MLEM算法。

摘要：具备安全性的无人机控制器是保障无人机作战完整性的重要因素之一,该控制器能够在安全的界限范围内控制无人机的飞行性能。针对无人机的安全控制器的设计问题,首先,对无人机的闭环控制系统进行分析,并采用非参数预测误差估计的方法对闭环控制系统中的执行机构模块进行辨识,以证明辨识得到的模型与实际模型无偏;其次,阐明了无人机安全性的含义,并在闭环控制系统的辨识模型的基础上,对无人机的安全控制器进行了设计;最后,以无人机飞行姿态角中的俯仰通道为例,对安全控制器性能进行了仿真验证。实验结果证明了无人机安全控制器的有效性,能够将无人机的飞行性能控制在安全范围内,为飞行安全提供保障。

摘要：针对传统三环控制应用于弹性伺服系统存在的到位抖动和拖尾现象,建立了双惯量系统数学模型,详细分析传统结构导致位置闭环阻尼低的原因。提出调整速度环结构并结合谐振比控制的方法保证速度闭环系统的高阻尼;采用等实部配置、零极点对消和多项式法对三环参数进行设计,实现高阻尼位置闭环特性。仿真结果表明,所提高阻尼位置控制能很好抑制到位抖动,位置跟踪平滑,拖尾现象相比于传统P-PI控制得到显著改善。

摘要：针对可能由不确定干扰和网络攻击引起的通信链路故障的航天器编队控制系统,提出一种基于零和微分博弈的最优容错控制方法.该方法通过构建描述编队协同控制的性能函数,将通信链路故障容错控制问题等效转换为零和微分博弈模型.采用Hamilton-Jacobi-Isaacs(HJI)方程和极小极大原则设计博弈中的优化解,并利用自适应动态规划算法对其进行在线逼近,以获得编队的最优容错控制策略,保证航天器通信链路故障下的在轨稳定性和最优性能.仿真结果表明了本文设计的分布式最优容错控制律的有效性.

摘要：核燃料组件长期在高放射性、高温深水等极端恶劣的环境下运行,燃料棒表面极易产生氧化膜,从而影响燃料组件的运行。因此,获取燃料棒上氧化膜数据,可为分析燃料腐蚀性能和堆内运行状态提供数据支撑。利用COMSOL软件建立锆合金表面氧化膜厚度检测仿真模型,对所设计探头的整体结构尺寸参数和激励参数进行了优化分析,对其线圈阻抗幅值和相位变化与各影响因素之间的对应关系进行了分析。仿真结果表明,线圈参数按对检测灵敏度的影响程度排列,从高到低依次为:匝数、中径、高度和宽度。利用仿真结果设计制作了一种新型的氧化膜测厚探头,利用氧化膜测量系统开展锆合金板表面非金属膜片测试试验,试验结果表明,该氧化膜探头检测精度较高,测量偏差小于5μm。