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参数估计法在双线性系统故障诊断中的应用

哈尔滨工业大学学报 2001年第2期33卷 137-139页

作者：宝音贺西姜兴渭黄文虎哈尔滨工业大学航天工程与力学系黑龙江哈尔滨150001

利用双线性系统的一致能观性把参数估计方法应用到双线性系统的故障诊断中．当双线性系统一致能观时，可用系统参数的线性函数来描述系统．这样，一般的参数估计方法都可以直接用于双线性系统的参数估计．该方法对双线性系统参数的估计... 详细信息

利用双线性系统的一致能观性把参数估计方法应用到双线性系统的故障诊断中．当双线性系统一致能观时，可用系统参数的线性函数来描述系统．这样，一般的参数估计方法都可以直接用于双线性系统的参数估计．该方法对双线性系统参数的估计实时性和准确性都很好．系统发生故障引起参数变化时，对变化参数的跟踪快速、准确，可做双线性系统的在线诊断方案．假设系统发生故障之前有一段正常运行阶段，则通过在该阶段的参数估计可以达到存在建模误差系统的鲁棒性故障诊断目的．

关键词：参数估计双线性系统故障诊断鲁棒性非线性系统

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双线性检测滤波器及其故障可检测条件

控制理论与应用 2002年第5期19卷 781-784页

作者：宝音贺西李俊峰清华大学工程力学系北京100084

研究了双线性检测滤波器的故障可检测条件 .设计了一种检测滤波器 ,并得到了其故障完全可检测的严格条件 .结果表明要使检测滤波器故障完全可检测 ,系统独立的传感器和独立的状态数至少和系统故障种类相同 .这个结果符合线性空间的性质 ... 详细信息

研究了双线性检测滤波器的故障可检测条件 .设计了一种检测滤波器 ,并得到了其故障完全可检测的严格条件 .结果表明要使检测滤波器故障完全可检测 ,系统独立的传感器和独立的状态数至少和系统故障种类相同 .这个结果符合线性空间的性质 .最后利用所构造的滤波器分析了算例 .

关键词：双线性检测滤波器故障可检测条件双线性系统非线性系统

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光压摄动对卫星姿态轨道耦合的影响分析

空间科学学报 2012年第3期32卷 424-429页

作者：崔文王家松宝音贺西清华大学航天航空学院北京100084 宇航动力学国家重点实验室西安710043

随着卫星对地测量精度要求的不断提高,对卫星轨道的精度要求也随之提高.目前Topex,Jason-1,Jason-2等一系列海洋测地卫星的轨道计算精度已经达到厘米量级,相应对卫星动力学模型的要求也越来越精细.以Topex海洋测地卫星为背景,考虑卫星... 详细信息

随着卫星对地测量精度要求的不断提高,对卫星轨道的精度要求也随之提高.目前Topex,Jason-1,Jason-2等一系列海洋测地卫星的轨道计算精度已经达到厘米量级,相应对卫星动力学模型的要求也越来越精细.以Topex海洋测地卫星为背景,考虑卫星帆板有规律的运动,将其几何形状简化为高精度轨道计算中比较通用的Boxing-Wing模型,计算了Topex卫星的Boxing-Wing模型在轨运行中受到的太阳光压力及光压力矩.考虑卫星姿态和轨道耦合的情况下,计算了太阳光压力及光压力矩对Topex卫星轨道半长轴和卫星姿态的影响.通过一个轨道周期的计算可知,光压对卫星轨道半长轴的影响大约为9 cm,对卫星滚动角和俯仰角的影响在6°左右,因此,在高精度的轨道计算和姿态控制中这个影响是应该考虑的.

关键词：太阳光压姿轨耦合 Boxing-Wing模型

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基于粒子群优化的高超声速飞行器航迹规划

系统仿真学报 2009年第8期21卷 2428-2431页

作者：张忠峰高云峰宝音贺西清华大学航天航空学院北京100084 太原卫星发射中心太原030027

提出了一种基于粒子群优化算法的高超声速飞行器航迹规划方法并进行了仿真验证。首先计算了高超声速飞行器的最小转弯半径,然后建立威胁模型,将威胁模型投影到赤道平面内,利用一个有限项的多项式函数来逼近实际航迹在赤道平面内的投影,... 详细信息

提出了一种基于粒子群优化算法的高超声速飞行器航迹规划方法并进行了仿真验证。首先计算了高超声速飞行器的最小转弯半径,然后建立威胁模型,将威胁模型投影到赤道平面内,利用一个有限项的多项式函数来逼近实际航迹在赤道平面内的投影,使航迹规划问题简化为在一个多项式系数空间中的搜索寻优问题。利用粒子群优化算法,鉴于高超声速飞行器特点,规划得到赤道平面内的航迹,根据对应关系,最后得到实际航迹。仿真结果表明,生成的航迹自动避开了威胁。

关键词：高超声速最小转弯半径航迹规划航迹投影粒子群优化

沿螺线轨道飞行的太阳帆航天器姿态被动控制研究

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工程力学 2008年第7期25卷 212-216页

作者：张治国李俊峰宝音贺西清华大学航天航空学院北京100084

太阳帆是一种新型航天器,它可以借助太阳光压作为动力而自身无需携带大量的燃料,因而被设计运用于星际航行和深空探测。其中,用于星际航行的对数螺线轨道引起了研究者的兴趣。这样的飞行任务中,要求太阳帆的姿态与太阳光线方向成一个固... 详细信息

太阳帆是一种新型航天器,它可以借助太阳光压作为动力而自身无需携带大量的燃料,因而被设计运用于星际航行和深空探测。其中,用于星际航行的对数螺线轨道引起了研究者的兴趣。这样的飞行任务中,要求太阳帆的姿态与太阳光线方向成一个固定的角度。常见的对称的太阳帆平板模型不能被动的保持满足上述要求的姿态。该文利用不对称的太阳帆设计来实现被动的姿态控制,并利用轨道、姿态耦合的动力学模型进行仿真。结果表明:在空间干扰微弱的环境条件下,可以实现被动姿态稳定。

关键词：太阳帆姿态被动控制星际航行对数螺线轨道

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贮箱内液体小幅晃动的频率和阻尼计算

工程力学 2005年第6期22卷 87-90页

作者：李俊峰鲁异宝音贺西王为清华大学工程力学系北京100084 清华大学工程力学系

根据小幅晃动条件下利用速度势函数推导的计算液体晃动频率和内部Rayleigh阻尼的特征值方程,利用简化处理转化为一般的广义特征值问题,并针对这种非对称大型稀疏矩阵采用了Arnoldi迭代方法,求解得到晃动频率和内部阻尼。将利用Stokes边... 详细信息

根据小幅晃动条件下利用速度势函数推导的计算液体晃动频率和内部Rayleigh阻尼的特征值方程,利用简化处理转化为一般的广义特征值问题,并针对这种非对称大型稀疏矩阵采用了Arnoldi迭代方法,求解得到晃动频率和内部阻尼。将利用Stokes边界层理论计算得到边界上的阻尼与内阻尼之和作为晃动的等效阻尼,通过两个算例比较计算结果接近实验结果。这种方法可以计算任意形状贮箱内液体的小幅晃动频率和晃动阻尼。

关键词：液体晃动等效力学模型晃动阻尼晃动频率航天器

视觉辅助的交叉双旋翼无人直升机自主降落控制系统

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光学精密工程 2023年第23期31卷 3517-3529页

作者：席鹏航李京阳印明威宝音贺西天津工业大学机械工程学院天津300387 北京清航紫荆装备科技有限公司北京102101 清华大学航天航空学院北京100084 内蒙古工业大学航空学院呼和浩特010051

为了使交叉双旋翼无人直升机在全球定位系统(Global Positioning System,GPS)信号干扰的情况下实现平稳的自主降落,采用AprilTags视觉基准系统中的TAG36H11图像作为降落地标,并基于该降落地标设计了一种视觉辅助的交叉双旋翼无人直升机... 详细信息

为了使交叉双旋翼无人直升机在全球定位系统(Global Positioning System,GPS)信号干扰的情况下实现平稳的自主降落,采用AprilTags视觉基准系统中的TAG36H11图像作为降落地标,并基于该降落地标设计了一种视觉辅助的交叉双旋翼无人直升机自主降落控制系统。对降落地标进行图像预处理,基于Canny边缘检测、Hough变换直线检测和矩形检测,提取降落地标的特征信息,然后通过相机成像原理和坐标系转换解算出无人直升机的相对位姿信息,针对GPS信号干扰的情况下提出了一种利用Hough变换直线检测解算偏航角的算法,最后设计了一种串级PID控制结构的位姿控制算法,位置控制中设计了一种开方控制器,用于限制无人直升机的极限期望位置和最大加速度。同时,在姿态控制中设计了一种交叉双旋翼无人直升机姿态控制机构,通过6个数字舵机控制倾斜盘的倾角实现交叉双旋翼的周期变距,改变无人直升机的飞行姿态。通过Mission Planner飞控地面站进行仿真验证,将视觉处理系统与飞行控制系统组合,仿真结果表明,视觉辅助的飞行控制系统可以很好地跟踪无人直升机的期望位置。经过实验验证,姿态角度偏移量控制在4°以内,位置偏移量控制在0.05 m以内,可以实现交叉双旋翼无人直升机视觉辅助的自主降落。

关键词：视觉辅助无人直升机交叉双旋翼自主降落位置控制姿态控制

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基于ESN网络的航天器姿态跟踪鲁棒控制

清华大学学报（自然科学版） 2008年第8期48卷 1362-1367页

作者：袁长清李俊峰邓志东宝音贺西清华大学航天航空学院北京100084 清华大学计算机科学与技术系北京100084

为了研究具有外部干扰力矩和模型不确定性的多体航天器姿态快速跟踪控制问题,基于逆系统方法和回声状态网络(echo state network,ESN),设计了鲁棒控制器,并利用Lyapunov稳定性理论证明了控制系统的渐近稳定性。采用"meta-learning"策略... 详细信息

为了研究具有外部干扰力矩和模型不确定性的多体航天器姿态快速跟踪控制问题,基于逆系统方法和回声状态网络(echo state network,ESN),设计了鲁棒控制器,并利用Lyapunov稳定性理论证明了控制系统的渐近稳定性。采用"meta-learning"策略离线训练ESN网络,并应用遗传算法优化其主要参数,解决了动态递归神经网络训练困难及网络参数不易确定的问题。控制器的设计过程相对简单,不需要精确的动力学模型。该文还针对航天器中心体与天线同时跟踪不同目标的任务进行了数值仿真,结果表明所设计的鲁棒控制器对外部干扰与模型不确定具有很好的鲁棒性。

关键词：多体航天器动态递归神经网络姿态跟踪

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人工拉格朗日点附近的被动稳定飞行

宇航学报 2007年第3期28卷 633-636页

作者：龚胜平李俊峰宝音贺西清华大学航天航空学院北京10084

利用太阳帆能在三体问题中实现人工拉格朗日点,人工拉格朗日点克服了经典拉格朗日点位置固定的缺点,研究人工拉格朗日点的被动控制对深空探测有重要的意义。理论上人工拉格朗日点都不稳定,研究表明在被动控制下存在某些人工拉格朗日点... 详细信息

利用太阳帆能在三体问题中实现人工拉格朗日点,人工拉格朗日点克服了经典拉格朗日点位置固定的缺点,研究人工拉格朗日点的被动控制对深空探测有重要的意义。理论上人工拉格朗日点都不稳定,研究表明在被动控制下存在某些人工拉格朗日点的稳定特性与稳定平衡点非常接近,在工程上可以认为稳定。被动控制可以通过设计太阳帆来实现,本文给出了被动稳定太阳帆的设计,在该设计下考虑轨道和姿态的耦合动力学方程。基于该耦合方程研究了人工拉格朗日点的稳定性。仿真结果表明被动太阳帆使得人工拉格朗日点稳定。

关键词：三体问题人工拉格朗日点太阳帆被动稳定