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一类MIMO系统连续状态空间模型的参数辨识频域方法

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自动化学报 2016年第1期42卷 145-153页

作者：鲁兴举郑志强国防科技大学机电工程与自动化学院长沙410073

在连续时间状态空间模型的参数辨识中,针对系统状态微分项获取困难这一问题,对输入、状态及输出序列应用离散傅里叶变换,得到复数域线性回归方程,并给出了不同形式的最小二乘解估计式.以飞行器多输入多输出(Multiple-input multiple-out... 详细信息

在连续时间状态空间模型的参数辨识中,针对系统状态微分项获取困难这一问题,对输入、状态及输出序列应用离散傅里叶变换,得到复数域线性回归方程,并给出了不同形式的最小二乘解估计式.以飞行器多输入多输出(Multiple-input multiple-output,MIMO)状态空间模型为例,设计正交多正弦信号对系统进行多通道同时激励,在一次激励的情况下就可以辨识出所有模型参数,从而提高辨识实验效率.仿真实验证明了方法的有效性和结果的准确性.

关键词：连续时间域状态空间模型傅里叶变换复数域线性回归正交多正弦

基于递推傅里叶变换的飞行器参数在线辨识方法

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航空学报 2014年第2期35卷 532-540页

作者：鲁兴举郑志强郭鸿武国防科学技术大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

在线辨识在现代飞行控制系统设计中扮演越来越重要的角色,飞行器模型的在线更新使得人们可以采用更智能的控制方法。基于计算精度和速度的考虑,在线辨识方法通常以递推方式进行,主要分为时域和频域两大类方法。在建立飞行器系统模型结... 详细信息

在线辨识在现代飞行控制系统设计中扮演越来越重要的角色,飞行器模型的在线更新使得人们可以采用更智能的控制方法。基于计算精度和速度的考虑,在线辨识方法通常以递推方式进行,主要分为时域和频域两大类方法。在建立飞行器系统模型结构的基础上,利用频域递推傅里叶变换及最小二乘方法,实现对气动及控制偏导数的在线辨识。针对某飞机纵向通道的在线辨识仿真验证该方法有效,且计算速度和收敛速度快,辨识结果与参数真实值之间的一致性好,方法对传感器噪声有较强的适应性。最后,分析比较了各种典型激励信号对辨识结果的影响,为进行实际在线辨识试验提供了参考依据。

关键词：飞行器气动导数控制导数在线系统控制系统辨识傅里叶变换频域最小二乘方法

空间飞行器姿态控制仿真试验平台系统研究与设计

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空间飞行器姿态控制仿真试验平台系统研究与设计

作者：鲁兴举国防科学技术大学

学位级别：硕士

随着航天技术的发展,新一代航天器将具有空前的自主能力和指向精度。然而,空间飞行器的发射是一项高投入、高风险的任务。一个降低风险的途径就是在上天前对系统软硬件进行充分的地面验证试验。由于地球引力和摩擦的影响,要想在地球上... 详细信息

随着航天技术的发展,新一代航天器将具有空前的自主能力和指向精度。然而,空间飞行器的发射是一项高投入、高风险的任务。一个降低风险的途径就是在上天前对系统软硬件进行充分的地面验证试验。由于地球引力和摩擦的影响,要想在地球上的实验室实际复现航天器动力学无疑是非常困难的。而气浮支承方式则为试验提供了一个极低力矩的条件,从而为复现太空自由环境提供了可能。气浮台系统通过配置可具备若干平动或转动的自由度,采用球形气浮轴承则可以提供三轴的转动自由度,是研究空间飞行器姿态动力学与控制问题的理想平台。本文对新型的三轴气浮转台进行了设计与控制研究,重点研究了系统的姿态确定及动力学与控制问题。基于刚体运动学,本文给出了由惯性测量单元的输出所确定的气浮台姿态解算方程,并提出了利用陀螺仪的动态输出与加速度计的静态输出进行组合的姿态确定方法。在给出三轴气浮台姿态动力学方程的基础上,进行了控制系统建模、分析和仿真,并初步进行了单通道试验。

关键词：空间飞行器模拟器三轴气浮台姿态动力学与控制

基于SimMechanics的两轮机器人建模与仿真

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系统仿真学报 2010年第11期22卷 2643-2645页

作者：彭学锋鲁兴举吕鸣国防科学技术大学机电工程与自动化学院长沙410073

介绍了基于SimMechanics的两轮机器人机电控制系统建模与仿真研究的方法,建立了仿真模型并进行了运动控制仿真分析。利用MATLAB/Simulink强大的运算功能和SimMechanics提供的模块集,可以省略建立运动机构数学模型的推导过程,具有系统建... 详细信息

介绍了基于SimMechanics的两轮机器人机电控制系统建模与仿真研究的方法,建立了仿真模型并进行了运动控制仿真分析。利用MATLAB/Simulink强大的运算功能和SimMechanics提供的模块集,可以省略建立运动机构数学模型的推导过程,具有系统建模直观和仿真功能强大的特点,为机电控制系统的建模仿真提供一个方便的工具。

关键词：两轮机器人模型 SimMechanics 仿真

一种共轴式直升机操纵机构的运动学建模与分析

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航空学报 2013年第5期34卷 988-1000页

作者：袁夏明朱纪洪陈志刚鲁兴举清华大学计算机科学与技术系北京100084 兰州交通大学机电工程学院甘肃兰州730070 国防科学技术大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

共轴式直升机操纵机构的输入/输出运动学关系复杂、非线性严重,不同通道间控制耦合大,其中航向采用全差动的操纵机构最为复杂。为了分析用比例关系简化建模所引起的误差及利用逆运动学进行操纵系统线性化,必须对操纵机构运动学进行精确... 详细信息

共轴式直升机操纵机构的输入/输出运动学关系复杂、非线性严重,不同通道间控制耦合大,其中航向采用全差动的操纵机构最为复杂。为了分析用比例关系简化建模所引起的误差及利用逆运动学进行操纵系统线性化,必须对操纵机构运动学进行精确建模。针对一种航向全差动操纵机构,首先,运用机构学原理,通过去除过约束、局部自由度对机构进行简化,计算得到操纵机构自由度;然后,将操纵机构分为3个子模块,通过对每个模块应用空间机构位置分析方法进行正向、逆向运动学推导,建立系统完整的运动学模型;利用光学测量原理设计了测试系统,并通过实验验证了所建模型的正确性;最后给出了所建模型在共轴式直升机建模、操纵解耦及线性化方面的应用方法。

关键词：直升机操纵机构运动学建模自由度

提高自动化专业学生工程素质——以倒立摆实验为例

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实验室研究与探索 2011年第10期30卷 272-275页

作者：鲁兴举彭学锋郑志强国防科技大学机电工程与自动化学院

针对当前自动化专业理论教学与实践教学脱节、实践教学形式化、模式固化的情况,以倒立摆控制实验教学为例,讨论如何加强学生理论与实践结合的能力,提高学生的动手能力和工程素养,探索培养自动化卓越工程师的实现途径。

关键词：自动化专业实践教学倒立摆工程素质

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在自动控制理论教学中培养学生的辩证思维

实验室研究与探索 2013年第11期 329-332页

作者：鲁兴举聂合菊彭学锋郑志强国防科技大学机电工程与自动化学院国防科技大学图书馆

自动控制理论与科学技术近百年来的飞速发展相生相随,积聚了无数天才科学家和卓越工程师的智慧结晶,推动了人类社会的巨大进步。在自动化专业教学中,控制系列课程通常包括经典控制理论、现代控制理论、计算机控制技术、过程控制等。如... 详细信息

自动控制理论与科学技术近百年来的飞速发展相生相随,积聚了无数天才科学家和卓越工程师的智慧结晶,推动了人类社会的巨大进步。在自动化专业教学中,控制系列课程通常包括经典控制理论、现代控制理论、计算机控制技术、过程控制等。如何在讲授控制理论的知识体系和科学内涵的同时,向学生传递控制理论背后所蕴含的思想精髓,是一个值得深入研究的问题。通过对控制理论若干主要知识点的分析探讨,尝试给出其中蕴含的辩证思维和方法论,为控制理论的教学提供借鉴。

关键词：自动控制理论教学辩证思维

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基于Web的控制技术虚拟实验室系统

实验室研究与探索 2005年第S1期24卷 358-360页

作者：鲁兴举吕鸣彭学锋国防科学技术大学机电工程与自动化学院湖南长沙410073

基于Web的控制技术虚拟实验室系统主要面向本科生,服务于控制系列课程教学,包括网络课程、实验课程、控制案例、虚拟实验、实验安排、创新实践、控制论坛等模块。网上虚拟实验室为课程教学和实验教学提供了良好的辅助教学手段,提高了实... 详细信息

基于Web的控制技术虚拟实验室系统主要面向本科生,服务于控制系列课程教学,包括网络课程、实验课程、控制案例、虚拟实验、实验安排、创新实践、控制论坛等模块。网上虚拟实验室为课程教学和实验教学提供了良好的辅助教学手段,提高了实验教学效果,并以丰富的教学资源和网络交流平台促进本科生创新能力教育。

关键词：控制技术虚拟实验室远程教育

信息化手段在“数值分析方法”教学中的应用探索

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教育教学论坛 2022年第17期 157-160页

作者：谢冰鲁兴举国防科技大学智能科学学院自动化系湖南长沙410073

“数值分析方法”课程作为大学工科学生的专业必修课,理论要求高,公式繁多不便于记忆,知识点联系不紧密,同时学生课业负担重,学习时间碎片化。针对“数值分析方法”课程的特点和目前大学生普遍学习时间碎片化的特点,研究了基于“雨课堂... 详细信息

“数值分析方法”课程作为大学工科学生的专业必修课,理论要求高,公式繁多不便于记忆,知识点联系不紧密,同时学生课业负担重,学习时间碎片化。针对“数值分析方法”课程的特点和目前大学生普遍学习时间碎片化的特点,研究了基于“雨课堂”、网络社区、大学慕课等多种信息化手段的综合授课方式,立足于“数值分析方法”课程教学形式改革这一着眼点,提出相应的分析和探讨,并在实践中完成初步探索,以期能够对目前及未来的“数值分析方法”课程教学改革有一定的帮助。

关键词：数值分析信息化教学应用探索

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