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无人机自动空中加油精确对接控制

北京航空航天大学学报 2011年第7期37卷 822-826页

作者：王宏伦杜熠盖文东北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室北京100191

针对无人机自动空中加油对接段的精确控制问题,提出了无人机自动空中加油的控制方案和策略,并在分析加油机尾涡干扰和加油锥套自由摆动及其对受油机影响的基础上,设计了适用于自动空中加油精确对接控制的受油机参考轨迹发生器和轨迹跟... 详细信息

针对无人机自动空中加油对接段的精确控制问题,提出了无人机自动空中加油的控制方案和策略,并在分析加油机尾涡干扰和加油锥套自由摆动及其对受油机影响的基础上,设计了适用于自动空中加油精确对接控制的受油机参考轨迹发生器和轨迹跟踪控制器.轨迹跟踪控制器采用线性二次型调节器方法,并充分考虑了加油过程中各种干扰的影响.仿真结果表明,该导引控制方法具有良好的快速性和抗干扰能力,可以满足空中加油的任务要求.

关键词：无人机自动空中加油轨迹跟踪线性二次型调节器

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基于自适应估计的光电平台目标跟踪方法

北京航空航天大学学报 2010年第12期36卷 1465-1468页

作者：张静王宏伦盖文东北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所北京100191

在基于图像的目标跟踪系统中,跟踪器延迟对系统的稳定性和跟踪精度产生不利影响.通过对光电平台伺服系统的理想控制指令的分析,给出了一种基于自适应估计的跟踪器延迟补偿方法.该方法采用自适应估计器快速估计目标速度,预测目标位置,同... 详细信息

在基于图像的目标跟踪系统中,跟踪器延迟对系统的稳定性和跟踪精度产生不利影响.通过对光电平台伺服系统的理想控制指令的分析,给出了一种基于自适应估计的跟踪器延迟补偿方法.该方法采用自适应估计器快速估计目标速度,预测目标位置,同时结合无人机位置和姿态信息预测控制指令实现延迟补偿.仿真结果表明:该方法在目标机动和载机机动情况下能够有效提高光电平台的跟踪精度.

关键词：图像目标跟踪延迟补偿自适应估计跟踪精度光电平台

基于L_1自适应的自动空中加油对接段飞行控制技术

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控制理论与应用 2014年第6期31卷 717-724页

作者：李大伟王宏伦盖文东北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所北京100191 山东科技大学信息与电气工程学院山东青岛266590

在自动空中加油(AAR,automated aerialre fueling)对接过程中,加油机后方拖出的加油软管锥套受到加油机和受油机的双重气动干扰,呈现不规则摆动运动,受油机要实现与加油锥套的精确对接,要求其飞行控制系统具有鲁棒性和快速的自适应能力... 详细信息

在自动空中加油(AAR,automated aerialre fueling)对接过程中,加油机后方拖出的加油软管锥套受到加油机和受油机的双重气动干扰,呈现不规则摆动运动,受油机要实现与加油锥套的精确对接,要求其飞行控制系统具有鲁棒性和快速的自适应能力,为此提出采用自适应控制器方案,该方案以线性二次调节器(linear quadraticregulator,LQR)比例积分型控制器作为稳定闭环,在此基础上加入自适应控制器,仿真结果表明,采用自适应控制器的受油机自动空中加油飞行控制系统可以实现规定时间内的精确加油对接,既满足瞬态性能要求,又满足稳态精度要求,同时,还解决了由自适应参数跳动带来的舵机操纵过于频繁的问题.该方法可有效提高对接过程中受油机飞行控制系统的抗干扰能力,能够满足自动空中加油对接段的飞行控制要求.

关键词：自动空中加油飞行控制轨迹跟踪自适应控制

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矿井提升机系统辨识与自适应控制研究

矿井提升机系统辨识与自适应控制研究

作者：盖文东山东科技大学

学位级别：硕士

在单绳缠绕式矿井提升机的提升过程中,提升钢丝绳在卷筒上的多层缠绕,使折算到提升电动机轴上的转动惯量发生明显变化;与此同时,由于外界环境、工况的影响,矿井提升机的参数也势必会发生变化。传统的控制器无法自动调节控制参数以适应... 详细信息

在单绳缠绕式矿井提升机的提升过程中,提升钢丝绳在卷筒上的多层缠绕,使折算到提升电动机轴上的转动惯量发生明显变化;与此同时,由于外界环境、工况的影响,矿井提升机的参数也势必会发生变化。传统的控制器无法自动调节控制参数以适应这种被控对象的参数变化。应用系统辨识技术对矿井提升机的转动惯量、机电时间常数、电磁时间常数等参数进行在线辨识;并应用自适应控制技术在线的修改控制器的参数,使其适应提升机系统参数的变化,是使提升机的控制性能达到最优的有效途径。本文对系统辨识和自适应控制在单绳缠绕式矿井提升机直流拖动系统中的应用进行了理论探讨和应用研究。首先简介了系统辨识和自适应控制的发展过程,并详细论述了近年来国内外自适应控制领域的研究成果;然后对提升机的直流拖动电机,进行了参数辨识,得到了直流拖动电机的状态空间模型,用BP神经网络对电机的状态进行估计,构建了基于神经元状态反馈的广义极点配置模型参考自适应控制(MRAC)结构;最后设计了用于系统辨识的数据采集系统的硬件和软件界面,并利用VB与MATLAB的混合编程技术完成辨识算法。

关键词：矿井提升机系统辨识自适应控制极点配置状态反馈

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动态事件触发的无人机非线性系统故障检测

控制理论与应用 2022年第8期39卷 1569-1578页

作者：盖文东李珊珊张桂林张婧山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

本文在H_(i)/H_(∞)优化框架下,研究基于动态事件触发的无人机非线性系统故障检测问题.高空、长航时无人机需要通过通信网络与地面站进行数据交互,以实现故障检测等复杂功能.为了充分利用有限的通信资源,采用动态事件触发机制决定是否... 详细信息

本文在H_(i)/H_(∞)优化框架下,研究基于动态事件触发的无人机非线性系统故障检测问题.高空、长航时无人机需要通过通信网络与地面站进行数据交互,以实现故障检测等复杂功能.为了充分利用有限的通信资源,采用动态事件触发机制决定是否将测量输入输出数据传送给故障检测模块,若传输数据不满足触发条件则被丢弃,因此,故障检测性能不仅受到干扰和故障影响,还受到非事件触发时刻数据与实际系统数据误差影响,即事件触发传输误差影响.为此,针对无人机非线性系统,提出一种新的动态事件触发H_(i)/H_(∞)故障检测方法.该方法可以在动态事件触发条件下,实现故障检测滤波器残差与事件传输误差完全解耦,能够避免连续通信和Zeno现象.在H_(i)/H_(∞)优化框架下,通过Riccati方程递归计算,得到动态事件触发故障检测滤波器的最优解.最后,以无人机非线性姿态控制系统为例,验证所提方法的有效性和可行性.

关键词：无人机非线性系统故障检测动态事件触发 H_(i)/H_(∞)优化

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基于OPC技术的过程控制仿真实验设计

实验技术与管理 2015年第10期32卷 132-135页

作者：盖文东张婧赵伟志山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

针对现有的过程控制实物实验装置在教学使用过程中存在的问题,设计了基于OPC通信技术的过程控制仿真实验。该仿真实验利用KingACT软件实现典型工艺过程的闭环控制仿真,并通过OPC技术与KingView组态软件进行实时通信,实现了对典型工艺过... 详细信息

针对现有的过程控制实物实验装置在教学使用过程中存在的问题,设计了基于OPC通信技术的过程控制仿真实验。该仿真实验利用KingACT软件实现典型工艺过程的闭环控制仿真,并通过OPC技术与KingView组态软件进行实时通信,实现了对典型工艺过程的监控。以双容水箱液位控制工艺过程为例,说明了设计仿真实验的具体过程。应用结果表明:该仿真实验便于学生进行二次开发和开展创新研究。

关键词：过程控制动态仿真实验教学 O PC技术

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基于分布式仿真的智能控制实验教学平台设计

实验技术与管理 2016年第3期33卷 134-137,158页

作者：盖文东张婧李玉霞高宏岩山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

针对现有智能控制实验装置价格高、单台实验人数少、实验项目单一等问题,设计了基于分布式仿真的智能控制实验教学平台。该平台采用分层设计思想,构建了一个闭环智能控制系统,并通过三维视景实时显示实验效果。以基于遗传算法的无人机... 详细信息

针对现有智能控制实验装置价格高、单台实验人数少、实验项目单一等问题,设计了基于分布式仿真的智能控制实验教学平台。该平台采用分层设计思想,构建了一个闭环智能控制系统,并通过三维视景实时显示实验效果。以基于遗传算法的无人机路径规划及路径跟踪控制问题为例,说明分布式仿真实验教学平台的教学应用。该分布式仿真实验教学平台便于学生完成智能控制实验,并进行二次开发和创新实验。

关键词：智能控制分布式仿真实验教学

基于STM32单片机的无线安灯实验系统设计

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实验技术与管理 2018年第1期35卷 167-170页

作者：盖文东刘杰张宁曲承志张婧山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590

为促进自动化专业学生掌握网络通信技术并提高实践动手能力,设计了基于STM32单片机的无线安灯实验系统,完成了刷卡、数字量I/O、Wi-Fi通信等硬件与软件设计。该实验系统能够完成现场信息的采集、传输,能够接收、执行服务器的指令。通过... 详细信息

为促进自动化专业学生掌握网络通信技术并提高实践动手能力,设计了基于STM32单片机的无线安灯实验系统,完成了刷卡、数字量I/O、Wi-Fi通信等硬件与软件设计。该实验系统能够完成现场信息的采集、传输,能够接收、执行服务器的指令。通过该实验系统的设计,使学生能够综合运用无线通信技术、微机原理与接口技术、计算机控制技术,培养实践动手能力。

关键词： Wi-Fi无线通信安灯系统 STM32单片机 RFID射频模块

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基于NI myRIO的自抗扰控制实验设计

实验室研究与探索 2021年第10期40卷 122-126页

作者：盖文东裴沙沙朱天晗朱小强张婧山东科技大学电气与自动化工程学院山东青岛266590 中建安装集团有限公司天津300456

为培养学生应用自抗扰控制方法的能力,设计了一种基于NI myRIO的自抗扰控制实验。该实验以NI myRIO为实时控制器,以LabVIEW为上位机,来获取水箱对象实验数据并建立数学模型,利用LabVIEW中的数学节点识别并调用M文件,完成自抗扰控制算法... 详细信息

为培养学生应用自抗扰控制方法的能力,设计了一种基于NI myRIO的自抗扰控制实验。该实验以NI myRIO为实时控制器,以LabVIEW为上位机,来获取水箱对象实验数据并建立数学模型,利用LabVIEW中的数学节点识别并调用M文件,完成自抗扰控制算法设计。通过使用LabVIEW控制与仿真回路模块,将自抗扰控制算法程序部署在NI myRIO硬件中进行仿真,证明该控制算法的有效性。仿真结果表明,自抗扰控制算法运行速度快、抗干扰能力强,能有效控制水箱实验对象。通过实验,学生可更好地掌握自抗扰控制的设计方法和工程实现方法。

关键词：自抗扰控制虚拟仪器数学节点水箱