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基于LPV鲁棒输出反馈控制的变形无人机暂态控制律设计

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西北工业大学学报 2012年第5期30卷 746-751页

作者：邵朋院吴成富马松辉毛保磊西北工业大学无人机特种技术重点实验室陕西西安710065 西北工业大学自动化学院陕西西安710072

文章研究了LPV鲁棒输出反馈控制技术在变形无人机变形过程的纵向暂态控制中的应用。首先,从理论上研究了LPV鲁棒输出反馈控制问题的求解及解的可实现性问题,然后用雅克比线性化方法建立了飞机的LPV模型,并以变形无人机变形暂态过程中纵... 详细信息

文章研究了LPV鲁棒输出反馈控制技术在变形无人机变形过程的纵向暂态控制中的应用。首先,从理论上研究了LPV鲁棒输出反馈控制问题的求解及解的可实现性问题,然后用雅克比线性化方法建立了飞机的LPV模型,并以变形无人机变形暂态过程中纵向俯仰角保持为例,使用LPV鲁棒输出反馈设计其控制器。结构奇异值分析和蒙特卡洛仿真结果均表明,系统具有很好的鲁棒性和控制性能。最后,对LPV鲁棒输出反馈技术进行了总结,并给出了需要进一步研究的问题。

关键词： LPV系统变形无人机鲁棒控制暂态控制

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一种提高数字水印容量的方法

计算机工程 2003年第8期29卷 103-105页

作者：姚俊郭雷马松辉西北工业大学自动控制系西安710072

数字水印是一种新兴的多媒体数据版权保护技术。水印信息容量对数字水印的实际应用具有重要的意义。该文提出了一种新的方法以提高嵌入到数字图像中的水印信息的容量，此方法对基于扩频水印嵌入策略的数字水印系统的水印信息容量有明显... 详细信息

数字水印是一种新兴的多媒体数据版权保护技术。水印信息容量对数字水印的实际应用具有重要的意义。该文提出了一种新的方法以提高嵌入到数字图像中的水印信息的容量，此方法对基于扩频水印嵌入策略的数字水印系统的水印信息容量有明显的提高。

关键词：数字水印版权保护水印容量

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图像匹配在导航制导中的应用

图像匹配在导航制导中的应用

作者：马松辉西北工业大学

学位级别：硕士

基于图像匹配的导航和其它导航方法组成的组合导航系统具有更高的精度和可靠性。本文研究了应用于飞行器导航制导的图像匹配算法。针对图像匹配在导航中的应用，提出了对于存在大的几何失真的图像利用飞行器本身信息进行几何校正的方法... 详细信息

基于图像匹配的导航和其它导航方法组成的组合导航系统具有更高的精度和可靠性。本文研究了应用于飞行器导航制导的图像匹配算法。针对图像匹配在导航中的应用，提出了对于存在大的几何失真的图像利用飞行器本身信息进行几何校正的方法，所以本文算法的研究都是基于小的几何失真这一假设的。算法的主体是基于小波多尺度分析的分层匹配算法，在存在噪声、小的几何失真和严重的灰度失真的情况下取得了良好的匹配性能。以小波多尺度匹配算法为基础本文还研究了遗传算法、不变矩、图像选择等技术在图像匹配中的应用，明确指出了遗传算法在图像匹配应用中存在GA难问题，以及在有灰度失真的情况下不变矩的失效性。最终形成了一套以小波多尺度分析匹配为核心的并结合了多种其它匹配技术的可供剪裁的综合匹配算法。

关键词：图像匹配小波多尺度分析图像选择遗传算法不变矩特征

同方学位论文库评论

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无人机自动着陆低空纵向导引与瞬态抑制研究

西北工业大学学报 2007年第2期25卷 195-198页

作者：吴成富杨国强马松辉西北工业大学无人机特种技术国家重点实验室陕西西安710072

针对某型仪表着陆系统下滑信标在30 m以下高度不可用的情况,以及控制器切换时舵面会出现瞬态跳变的现象,分别提出采用无线电高度传感器和在控制器切换时加入软化环节的方法来解决这两个问题。并进一步说明使用信息融合滤波技术实现组合... 详细信息

针对某型仪表着陆系统下滑信标在30 m以下高度不可用的情况,以及控制器切换时舵面会出现瞬态跳变的现象,分别提出采用无线电高度传感器和在控制器切换时加入软化环节的方法来解决这两个问题。并进一步说明使用信息融合滤波技术实现组合制导的可行性。仿真结果表明,系统工作稳定,舵面跳变减小了76.9%,能导引无人机安全自主着陆。

关键词：无人机仪表着陆系统无线电高度传感器信息融合自动着陆瞬态抑制

控制分配技术在无尾飞机纵向控制系统中的应用研究

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西北工业大学学报 2007年第2期25卷 199-203页

作者：陈怀民徐奎马松辉吴成富西北工业大学无人机特种技术国家重点实验室陕西西安710072

针对现代无人机大多采用多操纵面结构的情况,在控制系统当中采用控制分配技术来合理利用各个操纵面的控制效率,以得到更好的控制效果和能力。首先利用经典控制方法设计出在各个舵面均为正常情况下的基本控制律,以产生整个控制指令;然后... 详细信息

针对现代无人机大多采用多操纵面结构的情况,在控制系统当中采用控制分配技术来合理利用各个操纵面的控制效率,以得到更好的控制效果和能力。首先利用经典控制方法设计出在各个舵面均为正常情况下的基本控制律,以产生整个控制指令;然后设计控制分配器,将整个控制指令合理地分配到各个舵面上。使用控制分配技术在无尾飞机纵向飞控系统当中进行了应用研究,并给出了各个舵面均正常情况和某些舵面故障情况下的仿真结果,证实了使用控制分配技术的有效性。

关键词：控制分配纵向控制系统无尾无人机序列最小二乘算法

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基于光流的景象匹配定位算法研究

西北工业大学学报 2005年第4期23卷 483-487页

作者：马松辉吴成富陈怀民冯玉西北工业大学自动化学院陕西西安710072

在景象匹配定位过程中,实时图与参考图常常因为天气、季节不同等原因差别很大,这就造成匹配概率和匹配精度下降。为此,提出了一种基于光流的景象匹配定位算法,它利用光流估计实时图序列中2个相邻帧的相对运动,并根据上1帧的匹配结果确... 详细信息

在景象匹配定位过程中,实时图与参考图常常因为天气、季节不同等原因差别很大,这就造成匹配概率和匹配精度下降。为此,提出了一种基于光流的景象匹配定位算法,它利用光流估计实时图序列中2个相邻帧的相对运动,并根据上1帧的匹配结果确定当前帧图像和参考图的大致位置关系,进而在1个小范围内进行搜索,完成实时图的匹配定位。仿真结果表明该算法不仅具有很高的匹配概率,还具有较好的实时性。

关键词：景象匹配定位光流运动估计

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基于小型无人机的高精度天线测试方法研究

仪器仪表学报 2019年第5期40卷 36-42页

作者：马松辉芦永超刘可佳郭淑霞胡楚锋西北工业大学无人机特种技术重点实验室

天线测试对于天线辐射性能的检验至关重要。而当天线的尺寸较大或测试频率较低时,传统的天线测试方法难以满足测试需求。以大型天线测试为研究背景,研究了一种基于小型无人机的天线测试方法,根据测试信道模型获取被测天线的增益方向图... 详细信息

天线测试对于天线辐射性能的检验至关重要。而当天线的尺寸较大或测试频率较低时,传统的天线测试方法难以满足测试需求。以大型天线测试为研究背景,研究了一种基于小型无人机的天线测试方法,根据测试信道模型获取被测天线的增益方向图。与传统的利用GPS作为无人机的导航信号相比,采用实时差分GPS作为无人机的导航信号,结合几何控制方法精确控制无人机的飞行轨迹,无人机的飞行轨迹偏差小于0.1m。对测试方法进行了试验验证,结果表明采用该方法可以较为准确地测量天线的方向图,增益测试误差小于1dB,具有较高的工程应用价值。

关键词：大型天线测试小型无人机实时差分GPS 几何控制方法

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四旋翼无人机建模及其四元数控制律设计

飞行力学 2013年第2期31卷 122-125页

作者：吴成富刘小齐马松辉西北工业大学无人机特种技术国家重点实验室陕西西安710065

对四旋翼无人机进行建模与控制。在建模时采用了物理机理建模方法,尤其是对电机和螺旋桨进行了详细的建模,然后应用四元数对所建的模型进行了姿态角的控制。首先将欧拉角转换为四元数,然后求出误差四元数,接着由误差四元数推导出所要转... 详细信息

对四旋翼无人机进行建模与控制。在建模时采用了物理机理建模方法,尤其是对电机和螺旋桨进行了详细的建模,然后应用四元数对所建的模型进行了姿态角的控制。首先将欧拉角转换为四元数,然后求出误差四元数,接着由误差四元数推导出所要转动的角度和所要绕的轴。在此基础上,又对各个方向上的速度进行了控制,并与PID控制结果进行了对比。仿真结果表明,基于四元数的控制律更能有效地控制四旋翼速度较大的情况。

关键词：四旋翼建模四元数 PID控制

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静态输出反馈控制的一种数值解法

信息与控制 2010年第2期39卷 218-222,227页

作者：马松辉陈怀民王鹏西北工业大学无人机特种技术国家重点实验室陕西西安710072

在基于目标函数线性化的序列线性规划矩阵方法(SLPMM)的框架下,研究了线性时不变系统静态输出反馈(SOF)H∞控制问题的数值解法,提出了一种改进的SLPMM算法:通过求解一个LMI特征值问题得到SLPMM算法的初始解,减少了运算的迭代次数,并同... 详细信息

在基于目标函数线性化的序列线性规划矩阵方法(SLPMM)的框架下,研究了线性时不变系统静态输出反馈(SOF)H∞控制问题的数值解法,提出了一种改进的SLPMM算法:通过求解一个LMI特征值问题得到SLPMM算法的初始解,减少了运算的迭代次数,并同时给出了对H∞范数的一个初始估计.文中给出了基于该算法的静态输出反馈H∞控制问题的详细求解步骤,最后用一个飞机纵向控制器的设计实例说明算法的有效性.

关键词：静态输出反馈线性矩阵不等式序列线性规划矩阵方法