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面向战机大迎角机动过程的智能学习控制

自动化学报 2024年第4期50卷 719-730页

作者：于目航王霞杨林许斌西北工业大学自动化学院西安710072 山东大学控制科学与工程学院济南250061 成都飞机设计研究所成都610041

针对战机大迎角动力学呈现的强非线性、气动不确定和通道耦合特性,提出了一种基于智能学习的自适应机动跟踪控制方法.通过将通道耦合视为集总扰动的一部分,把模型分解为迎角子系统、侧滑角子系统和滚转角速率子系统.采用神经网络估计不... 详细信息

针对战机大迎角动力学呈现的强非线性、气动不确定和通道耦合特性,提出了一种基于智能学习的自适应机动跟踪控制方法.通过将通道耦合视为集总扰动的一部分,把模型分解为迎角子系统、侧滑角子系统和滚转角速率子系统.采用神经网络估计不确定,设计跟踪误差反馈与集总干扰估计前馈相结合的控制器获取期望操纵力矩,并基于串接链分配方法求解气动舵偏角和推力矢量偏角.对于神经网络权重更新,构建预测误差表征集总干扰的估计性能,结合跟踪误差设计复合学习更新律.基于李雅普诺夫方法证明了闭环系统的一致最终有界稳定性.针对眼镜蛇机动和赫伯斯特机动指令进行了仿真验证和抗干扰参数拉偏测试,结果表明所提方法具有较高的机动指令跟踪精度和鲁棒性能.

关键词：战机大迎角机动复合学习自适应控制控制分配

在线数据记录和扰动观测器相结合的柔性机械臂复合学习控制

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控制理论与应用 2024年第8期41卷 1417-1426页

作者：钱伟徐海钦王霞许斌河南理工大学电气工程与自动化学院河南焦作454000 西北工业大学自动化学院陕西西安710072

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... 详细信息

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.

关键词：柔性机械臂在线数据记录扰动观测器复合学习控制

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基于动态事件触发通信协议的多智能体系统自适应可靠控制

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自动化学报 2024年第5期50卷 924-936页

作者：范泉涌张乃宗唐勇许斌西北工业大学自动化学院西安710072 中航(成都)无人机系统股份有限公司成都641500

针对多智能体系统中邻居节点间通信资源受限的情况,研究基于动态事件触发通信协议的多智能体系统自适应可靠一致性控制问题.首先,设计一种基于自适应参数估计技术的容错控制策略,来应对未知执行器故障.其次,提出一种新型动态事件触发函... 详细信息

针对多智能体系统中邻居节点间通信资源受限的情况,研究基于动态事件触发通信协议的多智能体系统自适应可靠一致性控制问题.首先,设计一种基于自适应参数估计技术的容错控制策略,来应对未知执行器故障.其次,提出一种新型动态事件触发函数,通过增加具有自适应调节能力的动态变量来延长事件触发间隔.在此基础上,证明在智能体之间非连续通信的情况下,所提方法仅依靠智能体与邻居在触发时刻的交互信息就可以确保一致性误差的收敛.此外,从理论上说明智能体间的事件触发通信不存在芝诺现象.最后,针对无人船编队系统开展仿真,结果能够说明所提自适应事件触发可靠控制方法的有效性.

关键词：自适应可靠控制多智能体系统事件触发通信芝诺现象执行器故障

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基于航迹规划的无人机地形辅助导航

哈尔滨工程大学学报 2024年第3期45卷 459-465页

作者：张睿李万睿肖勇杨林许斌东南大学自动化学院江苏南京210096 西北工业大学自动化学院陕西西安710072 成都飞机设计研究所四川成都610041

为改善无人机基于地形轮廓匹配的地形辅助导航地形适应性差、实时性差的问题,本文提出一种基于航迹规划的地形辅助导航方法。针对地形匹配对地形依赖性强的问题,将无人机需要途经的区域进行分块并计算各块地形标准差,根据地形标准差选... 详细信息

为改善无人机基于地形轮廓匹配的地形辅助导航地形适应性差、实时性差的问题,本文提出一种基于航迹规划的地形辅助导航方法。针对地形匹配对地形依赖性强的问题,将无人机需要途经的区域进行分块并计算各块地形标准差,根据地形标准差选出地形平坦区域和地形起伏区域,用航迹规划算法为无人机规划出在地形起伏较大区域的航线。针对传统遍历搜索高程匹配算法耗时长的问题,在粒子群算法基础上引入分布估计的思想,形成优化粒子群算法进行地形轮廓匹配,加强全局寻优能力。仿真实验结果表明:优化粒子群算法降低匹配时长2/3,基于航迹规划的地形辅助导航降低位置误差6/7。

关键词：地形辅助导航航迹规划优化粒子群算法地形轮廓匹配地形适应性群智能算法 A^(*)算法实时性

主被动结合的弹性高超声速飞行器鲁棒自适应控制

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宇航学报 2024年第7期45卷 1052-1064页

作者：王霞杨林张大伟魏振岩许斌山东大学控制科学与工程学院济南250061 西北工业大学自动化学院西安710072 成都飞机设计研究所成都610041 北京机电工程研究所北京100074

针对高超声速飞行器轻质材料和细长体构型引起的显著气动伺服弹性问题,提出了一种主被动结合的鲁棒自适应控制方法。首先,通过引入辨识性能评价和监测机制设计复合自适应参数辨识方法,并给出滤波估计策略,实现弹性振动频率与弹性模态的... 详细信息

针对高超声速飞行器轻质材料和细长体构型引起的显著气动伺服弹性问题,提出了一种主被动结合的鲁棒自适应控制方法。首先,通过引入辨识性能评价和监测机制设计复合自适应参数辨识方法,并给出滤波估计策略,实现弹性振动频率与弹性模态的高效在线估计。其次,采用奇异摄动理论将刚弹一体化模型分解为刚弹子系统,针对弹性子系统,基于频率辨识值构建级联型自适应陷波器实现被动陷波抑制,并结合模态估计值设计主动反馈控制保证弹性模态的稳定收敛;针对刚体子系统,设计基于有限时间滑模扰动观测器的鲁棒跟踪控制,综合两个子系统的控制量得到最终升降舵偏转。最后,通过仿真验证了该方法能够有效保证气动伺服弹性影响下高超声速飞行器的弹性抑制和刚体控制性能。

关键词：气动伺服弹性在线估计自适应陷波器主被动鲁棒控制

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基于神经网络的地形等高线辅助导航

北京航空航天大学学报 2024年

作者：李睿汤浔都岩巍张睿许斌西北工业大学自动化学院航空工业西安飞行自动控制研究所西北工业大学深圳研究院

针对地形高程匹配定位精度低及遍历搜索方式实时性差的问题，提出一种基于神经网络的地形等高线辅助导航方法。研究二维等高线特征匹配以提高匹配算法在高程噪声下的鲁棒能力，考虑小波变换具备旋转、平移不变性特点，利用小波变换子提... 详细信息

针对地形高程匹配定位精度低及遍历搜索方式实时性差的问题，提出一种基于神经网络的地形等高线辅助导航方法。研究二维等高线特征匹配以提高匹配算法在高程噪声下的鲁棒能力，考虑小波变换具备旋转、平移不变性特点，利用小波变换子提取等高线边缘特征；同时提出基于神经网络的等高线边缘特征匹配算法，利用多个子网进行分类识别代替传统遍历搜索匹配过程，显著提高算法实时性及匹配准确度。仿真实验证明，所提算法与地形高程匹配相比匹配成功率提高30%以上，较基于遍历搜索的地形等高线匹配方法匹配时长缩短97%以上。

关键词：地形辅助导航地形等高线匹配小波变换神经网络

柔性飘带长度对Ahmed模型气动阻力的影响

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上海理工大学学报 2024年第1期46卷 52-59页

作者：薛鸿强许斌黄典贵上海理工大学能源与动力工程学院上海200093

为降低汽车行驶过程中的气动阻力,以尾部倾角为25°的Ahmed类车体模型为研究对象,提出在其尾部垂直面下边缘添加不同长度柔性飘带的控制方法,采用格子玻尔兹曼方法与有限元分析相结合的流固耦合计算方法,探讨了柔性飘带长度对汽车气动... 详细信息

为降低汽车行驶过程中的气动阻力,以尾部倾角为25°的Ahmed类车体模型为研究对象,提出在其尾部垂直面下边缘添加不同长度柔性飘带的控制方法,采用格子玻尔兹曼方法与有限元分析相结合的流固耦合计算方法,探讨了柔性飘带长度对汽车气动阻力的影响。首先对汽车模型进行格子尺度优化,得到模型的空气阻力系数;然后研究了柔性飘带对汽车气动阻力的影响;最后对模型尾部流场、柔性飘带附近流场以及模型尾部表面压力系数进行了分析。仿真结果表明:在模型尾部添加适当长度的柔性飘带,改善了尾流结构,提升了尾部表面压力,减小了车体的压差阻力,减阻率最高为12.25%。

关键词： Ahmed模型被动控制柔性飘带气动阻力数值模拟

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基于预设性能的导弹拦截鲁棒智能制导律

宇航学报 2024年第5期45卷 753-761页

作者：闫天程昊宇高萌靖郭雨岩许斌西北工业大学无人系统技术研究院西安710072 华南理工大学自动化科学与工程学院广州510641 西北工业大学自动化学院西安710072

针对具有模型不确定性的导弹拦截问题,研究了结合预设性能控制的复合学习方法。首先,建立了导弹拦截的制导控制一体化模型。为了保证对双方脱靶量的约束,基于预设性能函数来保证跟踪性能。考虑系统中的模型不确定性,为了提高系统在不确... 详细信息

针对具有模型不确定性的导弹拦截问题,研究了结合预设性能控制的复合学习方法。首先,建立了导弹拦截的制导控制一体化模型。为了保证对双方脱靶量的约束,基于预设性能函数来保证跟踪性能。考虑系统中的模型不确定性,为了提高系统在不确定性下的精度,构造了一种复合学习律来在线估计系统的未知非线性函数。最后,通过Lyapunov分析,证明了系统的稳定性。经过仿真验证,所提出的算法可保证成功拦截目标,并能保证跟踪误差在规定的性能曲线之内,证明了该算法的有效性。

关键词：预设性能控制复合学习方法导弹拦截制导控制一体化模型不确定性

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中波广播发射台天调网络的工作原理与设计

数字传媒研究 2024年第08期 32-38页

作者：许斌福建省广播电视传输发射中心

本文以福建省广播电视传输发射中心新搬迁台的天调网络为例，介绍了双频共塔天调网络的构成与工作设计原理，模拟实践利用Smith圆图软件设计匹配网络的方法，旨在保障节目高质量安全播出。

关键词：天调网络双频共塔 Smith圆图软件