检索结果-南通市图书馆

Feedback linearization of the nonlinear model of a small-scale helicopter

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控制理论与应用（英文版） 2010年第3期8卷 301-308页

作者： Baoquan SONG Yunhui LIU caizhi fan College of Electronic Science and Engineering National University of Defense Technology Changsha Hunan 410073 China Department of Mechanical and Automation Engineering The Chinese University of Hong Kong Hong Kong China

In order to design a nonlinear controller for small-scale autonomous helicopters, the dynamic characteristics of a model helicopter are investigated, and an integrated nonlinear model of a small-scale helicopter for hovering control is presented. It is proved that the nonlinear system of the small-scale helicopter can be transformed to a linear system using the dynamic feedback linearization technique. Finally, simulations are carried out to validate the nonlinear controller.

关键词： Feedback linearization Nonlinear model Model helicopter

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未标定的视频小卫星深空目标凝视控制

国防科技大学学报 2022年第4期44卷 93-100页

作者：宋超范才智王猛猛国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073

设计了一种目标凝视自适应姿态控制方法,可以实现未知目标位置和未标定相机参数条件下的目标凝视控制。根据运动学方程提取出恰当的未知参数,从而将参数进行线性化表示;引入关于未知参数的势函数,确保参数矩阵的秩满足稳定性要求;采用... 详细信息

设计了一种目标凝视自适应姿态控制方法,可以实现未知目标位置和未标定相机参数条件下的目标凝视控制。根据运动学方程提取出恰当的未知参数,从而将参数进行线性化表示;引入关于未知参数的势函数,确保参数矩阵的秩满足稳定性要求;采用了一个参数自更新律在线估计未知参数,提出了基于估计参数的自适应控制律。采用李雅普诺夫稳定性理论和芭芭拉特引理,证明了目标成像位置与期望成像位置的误差可以渐近收敛到零。仿真结果表明:目标位置未知且相机参数存在偏差的情况下,该自适应控制器能够有效地对深空目标进行凝视观测。

关键词：未标定相机视频小卫星姿态控制凝视控制自适应控制

Dynamic visual servoing of a small scale autonomous helicopter in uncalibrated environments

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Science China(Information Sciences) 2011年第9期54卷 1855-1867页

作者： fan caizhi 1,LIU YunHui 1,2,SONG BaoQuan 1 & ZHOU DongXiang 1 1 Joint Center of Intelligent Sensing System,National University of Defense Technology,Changsha 410073,China 2 Department of Mechanical and Automation Engineering,Chinese University of Hong Kong,Hong Kong 1. Joint Center of Intelligent Sensing System National University of Defense Technology Changsha 410073 China2. Department of Mechanical and Automation Engineering Chinese University of Hong Kong Hong Kong China

This paper presents a novel adaptive controller for image-based visual servoing of a small autonomous helicopter to cope with uncalibrated camera parameters and unknown 3D geometry of the feature *** controller is based on the back-stepping technique,but its design has two new ***,it incorporates the visual feedback into the last step of the backstepping procedure,while existing backstepping-based methods employ the visual feedback at the early ***,the controller maps the image errors onto the actuator space via a depth-independent interaction matrix to avoid estimation the depths of the feature *** new design method makes it possible to linearly parameterize the closed-loop dynamics by the unknown camera parameters and coordinates of the feature points in the 3D space so that an adaptive algorithm can be developed to estimate the unknown parameters and coordinates *** potential functions are introduced in the controller to guarantee convergence of the image errors and to avoid trivial solutions of the estimated *** Lyapunov method is used to prove the asymptotic stability of the proposed controller based on the nonlinear dynamics of the *** have been also conducted to demonstrate the performance of the proposed method.

关键词： backstepping uncalibrated camera adaptive visual servoing autonomous helicopter

基于滚动时域策略的中继卫星多目标动态调度优化方法

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航空学报 2024年第16期45卷 165-180页

作者：李恒伟罗启章顾轶范才智伍国华中南大学交通运输工程学院长沙410075 国防科技大学空天学院长沙410073

为提高中继卫星系统应对突发状况的能力,提出了基于滚动时域策略的中继卫星动态调度方法,将复杂动态调度过程分解为数个静态调度子问题,同时根据中继卫星动态调度需求,设计了多目标优化算法对子问题进行求解。首先构建了以最大任务完成... 详细信息

为提高中继卫星系统应对突发状况的能力,提出了基于滚动时域策略的中继卫星动态调度方法,将复杂动态调度过程分解为数个静态调度子问题,同时根据中继卫星动态调度需求,设计了多目标优化算法对子问题进行求解。首先构建了以最大任务完成率和最小调度方案调整幅度为优化目标的中继卫星动态调度模型,然后基于动态调度特性提出了动态任务调度方法,该方法采用周期和事件驱动的混合重调度机制,将调度过程分成多个调度区间,在每个区间内利用自适应邻域搜索的多目标进化算法对窗口任务进行调度。为了验证所提出的动态调度模式及算法的有效性,开展了大量仿真实验。实验结果证明了所提方法在解决中继卫星动态调度问题方面的优越性,与前沿的多目标优化方法NSGA-Ⅱ、MDSA-NSGA-Ⅱ和MODJA相比,本文设计的算法能生成更高质量的解。

关键词：中继卫星动态调度滚动时域策略多目标优化自适应邻域结构

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使用反射率控制器件的太阳帆卸载策略

航天控制 2023年第5期41卷 33-41页

作者：齐旋池范才智何管维国防科技大学空天科学学院长沙410073

对于处于日心轨道的对日定向太阳帆,提出一种使用反射率控制器件(RCD)产生光压力矩的卸载方法。该方法设计了一种RCD状态解算策略,在实现对太阳帆动量轮快速卸载的同时大幅节约了所需的器件切换次数。之后,使用非线性优化算法对反射率... 详细信息

对于处于日心轨道的对日定向太阳帆,提出一种使用反射率控制器件(RCD)产生光压力矩的卸载方法。该方法设计了一种RCD状态解算策略,在实现对太阳帆动量轮快速卸载的同时大幅节约了所需的器件切换次数。之后,使用非线性优化算法对反射率控制器件进行了布局优化,进一步提高了使用反射率控制器件的卸载效率。仿真结果表明:提出的解算策略可以用更少的反射率控制器件状态切换次数更快地完成卸载过程;布局优化过程可以指导确定更加合理的反射率控制器件铺设位置,与未进行优化过程相比,能够实现更快卸载。

关键词：太阳帆布局优化动量轮卸载反射率控制器件姿态控制

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杠杆式气动液阀建模及动态特性分析

导弹与航天运载技术 2007年第2期 43-46页

作者：陶玉静范才智田章福王振国国防科技大学航天与材料工程学院长沙410073

建立了杠杆式气动液阀的动力学模型,对其响应特性进行仿真,并与试验结果进行比较,验证了模型的正确性。分析了控制气体压力、控制腔容腔半径、与电磁阀之间连接管长度以及工质腔入口压力等因素对气动阀启动过程的影响。

关键词：杠杆式气动液阀动力学模型动态特性分析

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一种内编队卫星脉冲阈值轨道控制方法

航天控制 2024年第3期42卷 35-41页

作者：钟子凯袁浩范才智国防科技大学空天科学学院长沙410073

针对内编队卫星由于内外卫星受摄差异产生的相对轨道运动,需要进行编队构型维持以避免内外卫星碰撞,提出一种脉冲阈值相对轨道维持方法。该方法设计了一种周期启动式脉冲阈值控制器,根据内外卫星质心的相对位置与距离阈值以及线性化相... 详细信息

针对内编队卫星由于内外卫星受摄差异产生的相对轨道运动,需要进行编队构型维持以避免内外卫星碰撞,提出一种脉冲阈值相对轨道维持方法。该方法设计了一种周期启动式脉冲阈值控制器,根据内外卫星质心的相对位置与距离阈值以及线性化相对轨道运动动力学模型计算施加的脉冲冲量,采用蒙特卡洛方法模拟内外卫星存在状态估计偏差,并在相同条件下对比两种连续控制方法。结果表明该方法在控制精度、燃料消耗和受测量误差影响程度上能取得良好的平衡,能够有效降低状态偏差对燃料消耗带来的不确定性,可应用于内编队卫星长期在轨低燃料消耗的编队构型维持,也可应用于一般编队卫星构型维持与行星伴飞。

关键词：内编队卫星相对轨道控制脉冲阈值控制蒙特卡洛法控制性能分析

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非受控航天器姿态运动演变及影响因素分析

空间科学与试验学报 2024年第2期1卷 86-99页

作者：白相如范才智宋海波袁浩国防科技大学空天科学学院长沙410037

非受控航天器抢救是保护空间资产的重要手段之一,分析并确定目标的姿态运动状态对于失效航天器抢救十分重要。本文针对非受控航天器姿态运动及相关影响因素进行了梳理和总结,分析了空间环境干扰和航天器组件干扰的影响效果,并以SAST-100... 详细信息

非受控航天器抢救是保护空间资产的重要手段之一,分析并确定目标的姿态运动状态对于失效航天器抢救十分重要。本文针对非受控航天器姿态运动及相关影响因素进行了梳理和总结,分析了空间环境干扰和航天器组件干扰的影响效果,并以SAST-1000平台为例,对以上干扰影响进行了综合分析,给出了特定情况下航天器的姿态运动模型简化方案和不同扰动对于动量矩和转动动能的影响情况。

关键词：航天器姿态非受控航天器空间环境影响因素

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一种广角相机视频小卫星姿态跟踪方法

航天控制 2024年第4期42卷 42-49页

作者：范才智钟子凯吴国福杨跃能国防科技大学空天科学学院长沙410073

针对传统目标跟踪方法需要目标的先验位置信息、不适用于非合作目标跟踪的问题,提出了一种基于广角相机图像误差的视频小卫星目标跟踪方法。该方法首先建立了广角相机成像模型,然后计算目标在相机图像平面中的投影位置和期望位置之差,... 详细信息

针对传统目标跟踪方法需要目标的先验位置信息、不适用于非合作目标跟踪的问题,提出了一种基于广角相机图像误差的视频小卫星目标跟踪方法。该方法首先建立了广角相机成像模型,然后计算目标在相机图像平面中的投影位置和期望位置之差,通过图像误差确定目标与视频小卫星的相对误差角速度和姿态误差,将其作为反馈项设计非线性控制器,最后利用Barbalat引理证明了系统的稳定性。仿真结果表明,在广角相机大范围视场下,该方法可以有效地将目标控制到图像平面中期望的位置,并且利用天拓二号卫星在轨验证了该方法的有效性。

关键词：视频小卫星视觉跟踪广角相机姿态控制误差分析