摘要：为了解决电动舵机多余度位置传感器奇异故障模式的诊断难题,在传统基于多余度比较的故障诊断算法基础上,提出一种基于霍尔传感器解析模型的故障诊断方法。通过霍尔传感器完整的自监控设计及舵机位置传感器的解析模型设计,形成多余度位置传感器的非相似余度信号;采用基于滑动数据窗的假设检验方法,通过调整滑动数据窗口宽度,满足传感器故障检测的虚警率和漏报率指标要求,整体形成面向位置传感器的故障诊断算法。基于某飞行器管理系统的电动舵机,开展真实位置传感器2∶2奇异故障模式的算法验证,结果表明基于霍尔传感器模型的故障诊断算法,能够有效解决2∶2等奇异故障带来的诊断问题,大幅提升传感器信号的可用性,保证伺服闭环的控制精度和容错能力。

摘要：控制系统的设计会对响应速度快且应用范围较广的数字干涉式闭环光纤陀螺(ICFOG)动态性能产生影响。通过分析ICFOG的工作原理,推导出闭环离散控制系统,并利用粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)对传统的PID控制器参数进行优化。基于这个优化过程,设计一种新型的PSO-PID复合控制器,以取代传统的PID控制器。通过与其他BP神经网络、模糊控制等方法进行对比凸显该控制方法的优越。通过数字仿真分析显示,跟踪速度相较于BP-PID控制方法提高了1.91倍,相对于PID控制方法提高了3.5倍,相对于F-PID控制方法提高了1.75倍。同时,控制精度相对于BP-PID控制方法提高了46.03%,相对于PID控制方法提高了66.30%,相对于F-PID控制方法提高了45.27%。结果显示,采用PSO-PID控制器能够快速达到控制目标且具有较小的超调量。

摘要：基于曲线型啮合线设计了一种高承载能力低滑动率新型齿轮,借助微分几何和空间啮合理论,通过预设抛物线啮合线推导新型齿轮齿廓方程,计算新型齿轮重合度和齿面滑动率.利用Matlab编程仿真齿轮加工过程,实现新型齿轮参数化高精度三维有限元网格建模.在此基础上,通过轮齿承载接触分析,深入分析安装误差、齿面修形等对新型齿轮齿面接触应力和齿根弯曲应力的影响.结果表明:与渐开线齿轮相比,设计的新型齿轮重合度明显提高,传动更加平稳;齿面相对滑动率降低22.9%,啮合效率提高,有效寿命延长;相同载荷下,无误差无修形工况和有误差有修形工况的新型齿轮承载能力都明显优于渐开线齿轮,特别是齿面接触应力减小高达17.0%以上.

摘要：本文针对多输入多输出的柔性机械臂动力学模型,提出了一种基于神经网络估计和扰动观测器的复合学习控制策略.首先,通过奇异摄动分析将系统解耦为快慢子系统.然后,针对慢变刚性子系统的动力学模型,基于在线数据记录模型构造新型预测误差,结合跟踪误差设计自适应控制律;针对快变柔性子系统采用滑模控制抑制弹性振动.在此基础上,构建了扰动观测器实时估计复合扰动信号,并纳入在线数据记录模型作为前馈补偿.最后,基于Lyapunov稳定性分析可证系统误差信号一致终值有界,仿真算例验证了所提策略的有效性和优越性.

摘要：多无人机协同路径规划技术是无人机群突破防御执行协同作战任务的关键。针对多无人机突破敌方封锁进行协同作战的任务场景,提出了一种基于多智能体确定性策略搜索的无人机协同路径规划算法。首先对无人机协同路径规划问题中涉及的无人机动力学模型、协同约束和战场环境威胁进行了分析,建立了多机协同路径规划问题模型;接着,结合无人机协同路径规划问题的特性,设计了会合任务下无人机协同路径规划算法;基于多智能体确定性策略搜索算法,设计了网络结构和联合状态奖励函数,进而给出一种会合任务下的多无人机协同路径规划算法。仿真结果表明了所提设计算法的有效性。

摘要：针对永磁同步电机调速系统矢量控制过程中,逆变器死区、电机磁场分布谐波以及电流在采样过程中存在误差等因素导致的电机控制效果不佳问题,提出了一种改进型自耦PI控制的双环控制策略。为减小信号的跟踪误差,采用加速度前馈的方式,将增加Levant微分器的自耦PI控制器引入到永磁同步电机速度环中,确保对含有噪声的输入信号准确求导以提高系统的鲁棒性。另外,所提策略在电流环中将增加加速前馈的自耦PI控制结构的比例项和标准谐振器相结合,构成比例谐振自耦PI控制器,使永磁同步电机在电流环的控制中能更好地补偿电流,达到抑制电流谐波的作用。通过分析伺服系统的控制机理,在被控对象PMSM数学模型的基础上,给出了改进型自耦PI控制结构的设计方法。实验结果表明,所提出的控制策略能够减小电机自身参数变化对系统性能的影响并且在低速域具有良好的抑制电流谐波作用,验证了所设计的改进型自耦PI控制器的有效性。

摘要：传统的竹编刮青步骤存在着人力消耗大、时间成本高的问题,为此,设计了一种基于单片机的竹子自动刮青装置,实现解放人力进行全自动刮青,大幅度提高效率。本文较为详细地描述了竹编刮青技术的原理、结构设计与系统设计的过程。自动刮青装置采用超声波传感器确定刮青厚度,以前后两个颜色传感器作为对比量进行正负反馈,实现刮青过程的全自动处理。目前,该装置具有自动化程度高、控制精准等优点,但是还存在成本较高的问题。装置适用于非遗手工艺者进行刮青作业。

摘要：针对协同飞行飞机的队形保持和轨迹跟踪问题,提出一种基于增量动态逆的协同轨迹控制方法。首先按照时标分离原理,利用增量动态逆设计飞机航迹控制律;然后使用非线性制导法完成复杂轨迹跟踪控制;接着基于一致性理论,设计4架飞机的长机-僚机协同飞行轨迹控制律,长机利用L1轨迹制导跟踪期望飞行轨迹,僚机通过基于一致性协议的协同控制律进行队形变换并跟踪长机。仿真结果表明,该方案能够很好地完成协同队形变换和协同轨迹跟踪控制。

摘要：针对两轴相控阵导引头在比例制导过程中,弹体三轴扰动角速度影响目标稳定跟踪问题,提出了一种扰动映射转换与BP神经网络PID的复合控制方法。首先,利用转换矩阵把横滚、俯仰和偏航的合成角速度扰动分解到视轴坐标系上,根据三者的空间关系计算其合扰动,并等效映射到俯仰和方位的合扰动中;然后,对俯仰和方位的合扰动进行解算,并采用BP神经网络PID对俯仰和方位电机进行控制,快速消除解算后的扰动。仿真结果表明,所提出的复合控制方式可快速隔离扰动,保持视轴稳定,具有抗干扰能力强的优势。

摘要：分焦平面红外偏振探测器输出的是红外偏振马赛克图像,传统处理流程需要进行去马赛克恢复出四个偏振通道的完整图像,然后再实现后续的任务。然而,去马赛克过程会引入误差,而且计算复杂度高、耗时长。针对如何直接在红外偏振马赛克图像上进行目标检测的问题,本文提出了一种偏振权重局部对比度的目标检测方法。首先分析了目标与背景的偏振特性差异;然后设计了红外偏振马赛克图像的斯托克斯矢量计算卷积核;在此基础上提出了基于偏振权重的偏振度显著图,在偏振度显著图上利用自适应阈值操作实现目标检测。此外,利用边缘检测方法进一步优化目标检测结果,得到更加完整的检测结果。最后,使用采集的红外偏振马赛克数据集验证了所提出的目标检测算法在复杂背景以及恶劣天气影响下的鲁棒性。