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四旋翼无人机复合抗扰容错安全飞行控制

四旋翼无人机复合抗扰容错安全飞行控制

作者：杜继伟西安工业大学

学位级别：硕士

随着自动控制技术的飞速发展,四旋翼无人机受到了各个领域的广泛关注。它所具有的低速飞行、低空悬停和垂直起降等优点使其在民用和军事等诸多领域大放异彩。然而,四旋翼无人机本身是高度耦合的欠驱动系统,且易受到未知干扰和系统故障... 详细信息

随着自动控制技术的飞速发展,四旋翼无人机受到了各个领域的广泛关注。它所具有的低速飞行、低空悬停和垂直起降等优点使其在民用和军事等诸多领域大放异彩。然而,四旋翼无人机本身是高度耦合的欠驱动系统,且易受到未知干扰和系统故障的影响。因此,对四旋翼无人机进行抗扰容错控制研究对提高飞控系统的安全性能具有深远意义。本文围绕四旋翼无人机的安全稳定性,对其飞行过程中遇到的未知干扰和突发故障问题展开研究,主要内容如下:1.建立四旋翼无人机的非线性系统模型。本文选取“十字型”四旋翼无人机作为研究对象,构造机体坐标系和惯性坐标系并确定其转换关系,基于空气动力学和飞行动力学对四旋翼无人机进行分析,建立四旋翼无人机非线性动力学模型。2.针对存在未知干扰的四旋翼无人机系统,提出了基于扩张状态观测器和滑模技术的反步飞行控制策略。首先,建立多干扰影响下的四旋翼无人机受扰系统模型。其次,设计扩张状态观测器对未知可微分干扰进行实时估计,并将估计值反馈到控制器中。再次,构造关于状态误差的滑模面,采用滑模控制技术补偿不可微分干扰对系统稳定带来的影响。最后,基于反步法设计四旋翼无人机复合抗扰飞行控制器,保证其在可微干扰和不可微干扰下的鲁棒安全性。仿真实验表明,所设计的控制器具有较好的抗扰效果。3.针对同时存在未知干扰和执行器故障的四旋翼无人机系统,提出了基于变增益扩张状态观测器的自适应鲁棒容错控制策略。首先,建立执行器故障下的四旋翼无人机受扰系统模型。其次,为了解决传统扩张状态观测器方法存在的“初始峰值”问题,本文设计了变增益扩张状态观测器对外部干扰进行处理。同时,结合投影函数和神经网络技术设计了自适应故障观测器以抑制执行器失效故障的影响。最后,基于反步法提出了四旋翼无人机有限时间抗扰容错控制方案。仿真实验表明,所提出的控制方法能够提高飞控系统在干扰故障下的稳定性。4.设计了基于反步法的四旋翼无人机抗扰跟踪控制实验。首先,基于F200型四旋翼无人机,设计了软件在环仿真实验和风扰环境下的姿态跟踪实验。其次,介绍了四旋翼无人机实验平台的硬件框架和软件架构。再次,将抗干扰鲁棒控制策略通过MATLABSimulink平台编译为适配CUAV V5+飞行控制器的固件并部署。最后,通过软件在环仿真实验和室内抗干扰姿态跟踪实验验证了本文所设计算法的可行性及有效性。

关键词：四旋翼无人机反步控制变增益扩张状态观测器抗扰跟踪控制容错控制

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楠藤绿原酸超声辅助法提取优化研究

现代农业研究 2020年第6期26卷 51-53页

作者：周家红刘锐张欣辛瑞瑞杜继恒单雪吉林农业科技学院中药学院吉林吉林132109

楠藤作为民间和民族常用药,有着良好的药用开发前景。采用正交试验法三因素三水平,即超声时间,超声温度,乙醇浓度三个影响因素,每个因素三个水平,最大的影响因素为提取时间,其次为乙醇浓度,最小影响因素则为提取温度。最佳工艺组合为A3B... 详细信息

楠藤作为民间和民族常用药,有着良好的药用开发前景。采用正交试验法三因素三水平,即超声时间,超声温度,乙醇浓度三个影响因素,每个因素三个水平,最大的影响因素为提取时间,其次为乙醇浓度,最小影响因素则为提取温度。最佳工艺组合为A3B3C1,该提取工艺操作简便,为提取楠藤叶中绿原酸提供理论依据,从而证实其具有抗炎性作用。

关键词：楠藤绿原酸正交试验抗炎

伊拉克X油田碳酸盐岩隔夹层隐蔽性特征及封隔性评价

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中国石油大学学报（自然科学版） 2024年第4期48卷 1-11页

作者：李峰峰李蕾万继方杨超陈家恒中国石油勘探开发研究院北京100083 中能建数字科技集团有限公司北京100044

基于钻井取芯、试验分析和生产测试等资料,以伊拉克X油田白垩系Mishrif油藏为例,分析生物碎屑灰岩隔夹层隐蔽性特征,以渗透率作为隔夹层主判别参数,宏观与微观互相验证,动静态数据相结合,统计地层压力梯度异常段的渗透率值,确定具有封... 详细信息

基于钻井取芯、试验分析和生产测试等资料,以伊拉克X油田白垩系Mishrif油藏为例,分析生物碎屑灰岩隔夹层隐蔽性特征,以渗透率作为隔夹层主判别参数,宏观与微观互相验证,动静态数据相结合,统计地层压力梯度异常段的渗透率值,确定具有封隔能力的隔夹层识别标准。在统计地层压力梯度异常段时,基于生产测试数据,确定产层的渗透率下限,排除产液造成的地层压力异常;基于微观结构分析确定非渗透层上限,排除压力异常段中渗透层对统计结果的影响。结果表明,生物碎屑灰岩隔夹层的隐蔽性体现在:岩性多样,包括含粒泥晶灰岩、粒泥灰岩、泥粒灰岩、亮晶颗粒灰岩等,颗粒组分为复杂的生物介壳碎屑;低能环境中可发育岩性隔夹层,高能环境与胶结作用相耦合可发育物性隔夹层;孔渗相关性差,隔夹层可具有较高的孔隙度,喉道半径通常小于0.5μm,但孔喉结构差异大;厚度从十几厘米到几十米变化,侧向尖灭快,叠置样式多样;隔夹层的低渗特征在测井上响应较弱,测井判别易发生“误判”或“漏判”。X油田Mishrif油藏隔层渗透率小于0.5×10^(-3)μm^(2),厚度大于2.5 m,夹层渗透率小于0.65×10^(-3)μm^(2),厚度大于1 m。MA段和MB1段封隔性较好,可作为两套开发层系部署不同井网;MB1段和MB2段封隔性较差,分层系注水开发中垂向上存在窜流风险;MB2和MC封隔性较好,将其作为一套开发层系不合理,底注顶采的开发方式将会受效较差。层间封隔性分析论证了巨厚油藏分层系注水开发的可行性,为开发策略调整提供地质依据。

关键词：生物碎屑灰岩隔夹层封隔性巨厚油藏隐蔽性分层系开发

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楠藤不同部位挥发油成分的GC-MS分析

现代农业科技 2021年第13期 232-234,243页

作者：周家红于妮娜张昕楠王春艳杜继恒吉林农业科技学院吉林吉林132109

采用石油醚作为溶剂,提取楠藤根、茎、叶中的挥发油成分,利用GC-MS法对化学成分进行鉴定,利用面积归一化法计算各组分的相对百分含量。结果表明:从楠藤根、茎、叶中分别鉴定出49、45、28种化学成分,分别占挥发油含量的93.70%、92.10%、9... 详细信息

采用石油醚作为溶剂,提取楠藤根、茎、叶中的挥发油成分,利用GC-MS法对化学成分进行鉴定,利用面积归一化法计算各组分的相对百分含量。结果表明:从楠藤根、茎、叶中分别鉴定出49、45、28种化学成分,分别占挥发油含量的93.70%、92.10%、93.28%;从根、茎、叶中共鉴定出68种化合物,其中共有成分有19种;楠藤根、叶部分的挥发油主要成分为羽扇豆醇乙酸酯,相对含量分别为28.85%、27.33%;楠藤茎部的挥发油主要成分为γ-谷甾醇,相对含量为16.73%。通过GC-MS技术分析发现,楠藤根、茎、叶中的挥发性成分在种类和含量上存在差异。

关键词：楠藤根茎叶挥发油成分 GC-MS

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吴茱萸次碱的结构修饰研究进展

中国新药杂志 2024年第2期33卷 138-145页

作者：宋继庭魏洪卓赵长阔王先恒遵义医科大学基础药理教育部重点实验室暨特色民族药教育部国际合作联合实验室遵义563000 遵义医科大学药学院遵义563000

吴茱萸次碱(rutaecarpine)是从传统中药吴茱萸中分离出来的一种喹唑啉类生物碱,具有广泛的生物学和药理学活性,吸引了大量学者和专业人员对其进行研究.迄今,对吴茱萸次碱的研究主要包括从新的天然来源中分离提取和开发新的全合成方法,... 详细信息

吴茱萸次碱(rutaecarpine)是从传统中药吴茱萸中分离出来的一种喹唑啉类生物碱,具有广泛的生物学和药理学活性,吸引了大量学者和专业人员对其进行研究.迄今,对吴茱萸次碱的研究主要包括从新的天然来源中分离提取和开发新的全合成方法,发现新的生物活性、代谢、毒理学性质、结构修饰与活性的关系、含量测定分析方法的建立等.随着研究的不断深入,发现吴茱萸次碱的溶解性很低,这影响了其吸收效率,其高细胞毒性也阻碍了其作为药物的发展.于是,众多学者对吴茱萸次碱结构修饰和改造做了大量研究,发现了一些新的、更好的生物活性结构.本文综述了近年来吴茱萸次碱结构修饰方面的研究,以期为寻找具有开发前景的吴茱萸次碱衍生物提供依据.

关键词：吴茱萸次碱结构修饰生物活性类似物研究进展

基于全阶模型的直驱风电机组多时间尺度等效惯量机理建模

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电力系统自动化 2024年第8期48卷 79-90页

作者：姜继恒鲁宗相乔颖李佳明程艳关逸飞汪挺电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学) 北京市100084 国网山东省电力公司电力科学研究院山东省济南市250003 国网山东省电力公司山东省济南市250000

构建风电机组的等效惯量模型是开展风电场暂态支撑定量分析与优化控制工作的关键基础,在转动惯量降低、频率特性劣化的高比例可再生能源电网场景下尤其关键。然而,现有模型研究往往结合分析目标侧重若干环节而未能建立全环节的完整模型... 详细信息

构建风电机组的等效惯量模型是开展风电场暂态支撑定量分析与优化控制工作的关键基础,在转动惯量降低、频率特性劣化的高比例可再生能源电网场景下尤其关键。然而,现有模型研究往往结合分析目标侧重若干环节而未能建立全环节的完整模型,也未能揭示不同时间尺度降阶模型与计算精度的关系。首先,以直驱风电机组为对象,在对比风电等效惯量与同步机惯量在机理和实现方式等方面差异的基础上,分析了机械、控制、电气等环节对风电等效惯量的动态影响,建立了风电机组的频率响应全阶模型。然后,基于奇异摄动理论推导了考虑不同时间尺度动态的等效惯量降阶模型,应用瓦西里耶娃理论推导了误差与模型时间尺度之间的关系。最后,采用电磁暂态仿真算例验证了全阶机理模型的有效性及不同降阶模型的精度水平。

关键词：风电机组等效惯量多时间尺度奇异摄动降阶模型瓦西里耶娃理论

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穿越黎明前的暗夜

光彩 2024年第7期 20-31页

作者：陆继恒不详

无论是从全球低碳趋势、全球市场趋势,还是从中国光伏实力、中国光伏技术角度来看,这个正在遭遇剧痛的行业在全球行业中依然熠熠生辉,在暗夜中放射着一道道难以被遮掩的光芒如同8月盛夏里的一场暴风雪,中国光伏企业高度火爆的发展势头... 详细信息

无论是从全球低碳趋势、全球市场趋势,还是从中国光伏实力、中国光伏技术角度来看,这个正在遭遇剧痛的行业在全球行业中依然熠熠生辉,在暗夜中放射着一道道难以被遮掩的光芒如同8月盛夏里的一场暴风雪,中国光伏企业高度火爆的发展势头在短时间内遭遇了冰天雪地与彻骨寒凉。半年前还激情高涨的资本、斗志满满的组件制造商、满怀憧憬的中小型光伏安装商、疯狂扩张的硅料生产商几乎全部急速冷冻,坠入冰点。

关键词：光伏企业光伏技术市场趋势黎明前暴风雪

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论秦蕙田《五礼通考》对《仪礼》仪节的划分

传统文化研究

传统文化研究 2024年第1期 146-160页

作者：杜以恒北京大学中国语言文学系

秦蕙田《五礼通考》对《仪礼》仪节划分主要承袭张尔岐《仪礼郑注句读》和《钦定仪礼义疏》二书,其中经文仪节以张尔岐《句读》为主,兼采杨复《仪礼图》、敖继公《仪礼集说》、盛世佐《仪礼集编》、张尔岐《钦定仪礼义疏》,记文仪节则... 详细信息

秦蕙田《五礼通考》对《仪礼》仪节划分主要承袭张尔岐《仪礼郑注句读》和《钦定仪礼义疏》二书,其中经文仪节以张尔岐《句读》为主,兼采杨复《仪礼图》、敖继公《仪礼集说》、盛世佐《仪礼集编》、张尔岐《钦定仪礼义疏》,记文仪节则全部取自《句读》和《钦定仪礼义疏》二书。采择之余,又有改易之处。其改易多据经义,有可称道处,亦有误解经文、粗疏漏略处,是非参半。总体而论,秦蕙田分节全面细密、准确清晰、择善而从,品质较高。秦蕙田在分节上属于“存古派”,具有崇尚郑贾、疏离朱子的倾向,是乾隆中前期学术转向的产物之一。

关键词：《五礼通考》秦蕙田《仪礼》仪节《仪礼郑注句读》

一种高效率高功率密度且兼具自动均压功能的部分功率型电池储能DC-DC变换器

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中国电机工程学报 2024年

作者：李云飞杜思行党恒凯李聪刘进军西安交通大学电气工程学院

在电池储能系统领域，部分功率变换器因大幅缩减了变换器容量而具有显著优势，但宽范围调压时效率低，且电池包电压均衡的实现复杂。为此，本文基于部分功率变换器，提出了一种效率及功率密度更高，且电池包电压自动均衡的电池储能DC-D... 详细信息

在电池储能系统领域，部分功率变换器因大幅缩减了变换器容量而具有显著优势，但宽范围调压时效率低，且电池包电压均衡的实现复杂。为此，本文基于部分功率变换器，提出了一种效率及功率密度更高，且电池包电压自动均衡的电池储能DC-DC变换器。本拓扑隔离级采用两级式架构，利用CLLC型直流变压器连接各个电池包和双极性Buck电路。在拓扑中，CLLC型直流变压器提供了隔离的低阻抗通道，实现了电池包之间电压的自动均衡。同时，双极性Buck电路代替传统隔离型DCDC实现电压调节，使变换器在160-240 V宽范围调压下的效率最大提高了1.05%。此外，与现有部分功率变换器相比，本拓扑将磁元件体积和开关数量分别降低了29.72%和6个，显著提升了系统的功率密度。最后，本文分别搭建了200 V，1.5 kW的仿真和实验平台验证了本拓扑的可行性。

关键词：部分功率变换器电池储能系统电压调节电压均衡多绕组变压器