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Backstepping sliding mode control with self recurrent wavelet neural network observer for a novel coaxial twelve-rotor UAV

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High Technology Letters 2018年第2期24卷 142-148页

作者： qiao guanyu Peng Cheng Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and Physics Chinese Academy of Sciences Changchun 130033 P. R. China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100039 P. R. China

The robust attitude control for a novel coaxial twelve-rotor UAV which has much greater payload capacity,higher drive capability and damage tolerance than a quad-rotor UAV is studied. Firstly,a dynamical and kinematical model for the coaxial twelve-rotor UAV is designed. Considering model uncertainties and external disturbances,a robust backstepping sliding mode control( BSMC) with self recurrent wavelet neural network( SRWNN) method is proposed as the attitude controller for the coaxial twelve-rotor. A combinative algorithm of backstepping control and sliding mode control has simplified design procedures with much stronger robustness benefiting from advantages of both controllers. SRWNN as the uncertainty observer is able to estimate the lumped uncertainties *** the uniformly ultimate stability of the twelve-rotor system is proved by Lyapunov stability theorem. Finally,the validity of the proposed robust control method adopted in the twelve-rotor UAV under model uncertainties and external disturbances are demonstrated via numerical simulations and twelve-rotor prototype experiments.

关键词： coaxial twelve-rotor UAV backstepping sliding mode control ( BSMC ) self re-current wavelet neural network (SRWNN) model uncertainties external disturbances

Trajectory tracking control based on linear active disturbance rejection controller for 6-DOF robot manipulator

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High Technology Letters 2019年第4期25卷 347-354页

作者： qiao guanyu Peng Cheng Xu Zhenbang Gao Huibin Changchun Institute of Optics Fine Mechanics and PhysicsChinese Academy of SciencesChangchun 130033P.R.China University of Chinese Academy of Sciences Beijing 100039P.R.China

The trajectory tracking control for a 6-DOF robot manipulator with multiple inputs and outputs,non-linearity and strong coupling is ***,a dynamical model for the 6-DOF robot manipulator is *** the view point of practical engineering,considering the model uncertainties and external disturbances,the robot manipulator is divided into 6 independent joint subsystems,and a linear active disturbance rejection controller(LADRC)is developed to track trajectory for each subsystem *** has few parameters that are easy to be adjusted in *** expansion state observer(LESO)as the uncertainty observer is able to estimate the general uncertainties ***,the validity and robustness of the proposed method adopted in 6-DOF robot manipulator are demonstrated via numerical simulations and 6-DOF robot manipulator experiments,which is of practical value in engineering application.

关键词： 6-DOF robot manipulator linear active disturbance rejection controller(LADRC) linear expansion state observer(LESO) trajectory tracking control

Heat exchange at air-sea interface in the South China Sea during monsoon periods in 1986

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Chinese Science Bulletin 2006年第19期51卷 2413-2420页

作者： WU Disheng FENG Weizhong XU Jianping YAN Jinghua ZHAO Xue ZHOU Shuihua ZHANG Jiwei qiao guanyu LIN Fu LU Boming South China Sea Forecast Center State Oceanic Administration Guangzhou 510300 China Laboratory of Ocean Dynamic Processes and Satellite Oceanography (LOPSO) State Oceanic Administration Hangzhou 310012 China Guangzhou Tropic Ocean Atmosphere Institute Guangzhou 510080 China

In order to explore the interaction be- tween the sea and monsoon in the South China Sea, the heat exchanges at air-sea interface during mon- soon periods in 1986 were calculated using observa- tional data. It shows that when the summer monsoon bursts and prevails over the South China Sea, the air-sea interface heat exchange is strong and the latent heat rises rapidly in the intertropical conver- gence zone and the tropic cyclone system near 20.49°N, 114.14°E. On May 24, 1986, the sensible heat became positive in the typhoon system. The heating exchange indicates that heat is transported from ocean to atmosphere, with major contribution of latent heat. When the summer monsoon prevails over the South China Sea and the weather is fine, even SST (sea surface temperature) is high, but sensible heat appears to be negative. The heat exchange indicates that heat is transported from atmosphere to ocean, with major contribution of short-wave radiation absorbed by sea surface and sensible heat. When summer monsoon is over and the northeast monsoon prevails over the South China Sea, the heat ex- change at air-sea interface is very strong. The heat- ing exchange shows that the ocean heats the at- mosphere, with major contribution of latent heat when cold air arrives at the sea surface and the sensible heat rises to positive rapidly. Therefore it can be concluded that the heat exchange at air-sea interface is different from the SST in South China Sea. Whenthe summer monsoon prevails over the South China Sea, the main trend is the ocean responding to the atmosphere.

关键词：南海夏季季风海空热传导观测资料

共轴八旋翼无人飞行器的偏航静态抗饱和补偿控制

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机器人 2018年第2期40卷 240-248页

作者：彭程白越乔冠宇中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

设计了一种共轴八旋翼无人飞行器,与四旋翼飞行器相比,其具有更大的驱动能力、更强的带载能力和一定的冗余能力.首先,建立了飞行器的动力学模型.针对共轴八旋翼飞行器偏航运动能力比俯仰、滚转运动能力弱,偏航容易出现执行器饱和现象的... 详细信息

设计了一种共轴八旋翼无人飞行器,与四旋翼飞行器相比,其具有更大的驱动能力、更强的带载能力和一定的冗余能力.首先,建立了飞行器的动力学模型.针对共轴八旋翼飞行器偏航运动能力比俯仰、滚转运动能力弱,偏航容易出现执行器饱和现象的问题,从实际工程出发提出了基于线性自抗扰控制器的静态抗饱和补偿器.线性自抗扰算法易于工程调节,能够实时估计与补偿外界扰动.静态抗饱和补偿器不增加系统阶次,有效抑制偏航执行器饱和.利用李亚普诺夫稳定理论证明了基于线性自抗扰控制器的静态抗饱和偏航控制系统的稳定性.最后,通过共轴八旋翼飞行器的仿真实验与原型机比较实验验证了算法的有效性与鲁棒性.原型机实验结果表明:在室内固定干扰下,执行器退出饱和的最长时间约为4 s,偏航角误差收敛到±0.085 rad;在室外变干扰下,执行器退出饱和的最长时间约为9 s,偏航角误差收敛到±0.127 rad.基于线性自抗扰控制器的静态抗饱和补偿器在外界干扰情况下能够有效地抑制执行器饱和,具有良好的偏航控制性能与强鲁棒性.

关键词：共轴八旋翼无人飞行器偏航运动执行器饱和线性自抗扰控制器静态抗饱和补偿器

四旋翼无人机的偏航抗饱和与多模式PID控制

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机器人 2015年第4期37卷 415-423页

作者：彭程白越乔冠宇宫勋田彦涛吉林大学通信工程学院吉林长春130025 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院大学北京100049

四旋翼无人机偏航运动能力比俯仰、滚转运动能力弱,因此在偏航运动上更容易出现执行器饱和.特别在外界干扰下,偏航常常出现饱和现象,对此从实际工程出发提出了一种多模式PID(MMPID)控制器,抑制偏航饱和,并保证在外界干扰情况下具有较好... 详细信息

四旋翼无人机偏航运动能力比俯仰、滚转运动能力弱,因此在偏航运动上更容易出现执行器饱和.特别在外界干扰下,偏航常常出现饱和现象,对此从实际工程出发提出了一种多模式PID(MMPID)控制器,抑制偏航饱和,并保证在外界干扰情况下具有较好的偏航控制性能.首先,根据四旋翼无人机的动力学模型,设计了基于MMPID的偏航控制器.MMPID算法具有多模式特性,在满足一定条件时采取退饱和控制策略.其次,利用李亚普诺夫稳定理论证明了基于MMPID的偏航控制系统的稳定性.最后,通过四旋翼无人机偏航仿真实验比较了MMPID与变结构PID算法的抗饱和性能与偏航控制性能,结果表明MMPID算法具有明显的控制性能优越性.并且,通过四旋翼原型机实验验证了MMPID偏航控制器的有效性和鲁棒性.实验结果表明:在室内无干扰情况下,基于MMPID的偏航系统基本无执行器饱和现象,最终偏航角误差收敛到±0.05 rad;在室内加入干扰情况下,执行器退出饱和时间约10 s,偏航角误差收敛到±0.08 rad;在室外,偏航退饱和时间约5 s,偏航误差收敛到±0.13 ***控制器有效地抑制了四旋翼无人机偏航运动上的执行器饱和,并可实现准确的偏航姿态控制和强鲁棒性.

关键词：四旋翼无人机偏航运动执行器饱和抗饱和多模式PID(MMPID)

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星载合成孔径雷达电子侦察技术研究

现代雷达 2022年第8期44卷 31-42页

作者：乔冠禹代大海纪朋徽国防科技大学电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室长沙410073 中国洛阳电子装备试验中心河南洛阳471003

文中首先阐述了对星载合成孔径雷达进行电子侦察的必要性,建立了星载合成孔径雷达的电子侦察信号模型;其次,梳理了现有的工作参数估计方法,并就线性调频信号参数估计方法,选取短时傅里叶变换、Wigner-Ville分布、小波变换和分数阶傅里... 详细信息

文中首先阐述了对星载合成孔径雷达进行电子侦察的必要性,建立了星载合成孔径雷达的电子侦察信号模型;其次,梳理了现有的工作参数估计方法,并就线性调频信号参数估计方法,选取短时傅里叶变换、Wigner-Ville分布、小波变换和分数阶傅里叶变换方法,在估计精度和交叉项抑制能力等方面进行了仿真分析对比,并对其优缺点进行了整理;然后,在工作模式判别方面介绍了基于侦收功率的判别方法和智能化判别方法;最后,合理分析了合成孔径雷达电子侦察技术的未来发展方向。

关键词：合成孔径雷达电子侦察线性调频工作模式

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血管内超声在下肢动脉疾病中的应用进展

中华外科杂志 2022年第12期60卷 1116-1120页

作者：乔冠宇蒋小浪董智慧符伟国复旦大学附属中山医院血管外科国家放射与治疗临床医学研究中心上海200032

准确地评估下肢动脉病变特点对于指导腔内治疗有重要作用,血管内超声作为一种下肢动脉疾病评估技术备受关注。血管内超声可准确评估血管尺寸、病变的形态和性质、动脉夹层累及范围,从而指导腔内治疗方式的选择,以及预测病变再狭窄的发... 详细信息

准确地评估下肢动脉病变特点对于指导腔内治疗有重要作用,血管内超声作为一种下肢动脉疾病评估技术备受关注。血管内超声可准确评估血管尺寸、病变的形态和性质、动脉夹层累及范围,从而指导腔内治疗方式的选择,以及预测病变再狭窄的发生概率。与作为金标准的数字减影血管造影相比,血管内超声在评估病变几何特征和性质方面具有优势。血管内超声的使用已被证明可提高诊断下肢动脉疾病的准确率,从而改善治疗结局。

关键词：动脉硬化,闭塞性下肢血管内超声外周血管疾病

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新常态下土地财政面临的问题及对策思考

改革与战略 2016年第6期32卷 61-65页

作者：张协奎乔冠宇徐筱越广西大学商学院广西南宁530004 广西大学公共管理学院广西南宁530004

我国经济在经历多年的高速增长后,开始转入了中高速、调结构、全面改革的新常态。存在于"常态"经济下地方政府"以地生财、以财养地"相对均衡的土地财政模式将面临新态势。文章通过分析在"新常态"下土地财政的新问题和其对地方政府的持... 详细信息

我国经济在经历多年的高速增长后,开始转入了中高速、调结构、全面改革的新常态。存在于"常态"经济下地方政府"以地生财、以财养地"相对均衡的土地财政模式将面临新态势。文章通过分析在"新常态"下土地财政的新问题和其对地方政府的持续意义,从适应新趋势和信息技术的视角出发提出了加快地方政府思路转变、培育多元经济增长动力、努力激发社会资本参与城市建设、运用新型手段加强对土地的管理等四点建议,以使土地财政模式能够适应经济社会发展新需要。

关键词：新常态土地财政房价地方政府

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某海水浴场海岸侵蚀及整治方案研究

港工技术 2019年第6期56卷 33-37页

作者：乔贯宇李斌中交第一航务工程勘察设计院有限公司

某海水浴场受周边工程影响近年发生海岸侵蚀,沙滩流失。本文首先分析了其侵蚀原因,有针对性地提出多个整治方案,采用波浪数学模型进行比选分析,提出推荐方案,并对推荐方案进行泥沙物理模型试验。最后对各方案的整治效果进行比较,可为类... 详细信息

某海水浴场受周边工程影响近年发生海岸侵蚀,沙滩流失。本文首先分析了其侵蚀原因,有针对性地提出多个整治方案,采用波浪数学模型进行比选分析,提出推荐方案,并对推荐方案进行泥沙物理模型试验。最后对各方案的整治效果进行比较,可为类似工程提供参考。

关键词：海岸侵蚀沙滩流失波浪数学模型泥沙物理模型