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无人机三维编队保持滑模控制器设计

电光与控制 2020年第5期27卷 14-18页

作者：温家鑫赵国荣张超赵超轮海军航空大学山东烟台264001 海军航空大学训练基地山东青岛266108

针对无人机集结完成之后在三维空间编队飞行时的队形保持问题,提出了基于虚拟长机的三维编队保持系统。利用无人机飞行三维空间运动学关系,结合简化的无人机自动驾驶仪模型,基于以虚拟长机为参考的旋转坐标系建立相对运动学模型,采用滑... 详细信息

针对无人机集结完成之后在三维空间编队飞行时的队形保持问题,提出了基于虚拟长机的三维编队保持系统。利用无人机飞行三维空间运动学关系,结合简化的无人机自动驾驶仪模型,基于以虚拟长机为参考的旋转坐标系建立相对运动学模型,采用滑模变结构控制方法设计了多无人机队形保持控制器。通过仿真验证,该控制器能够使无人机跟踪机动飞行的虚拟长机并保持编队队形稳定,且响应精度和速度较为理想。

关键词：无人机编队飞行编队保持滑模控制

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基于混沌粒子群的无人机组网导航信源筛选

电光与控制 2020年第8期27卷 64-68,74页

作者：刘伯彦赵国荣刘帅高超海军航空大学山东烟台264001

从组网导航系统选取信源无人机的需求出发,研究了集群无人机的测距定位模型和信源筛选问题,基于粒子群算法(PSO)和混沌理论,提出了一种混沌粒子群优化算法(CPSO)。利用相对距离数据建立无人机离散线性定位模型,信源筛选算法采用几何精... 详细信息

从组网导航系统选取信源无人机的需求出发,研究了集群无人机的测距定位模型和信源筛选问题,基于粒子群算法(PSO)和混沌理论,提出了一种混沌粒子群优化算法(CPSO)。利用相对距离数据建立无人机离散线性定位模型,信源筛选算法采用几何精度因子(GDOP)作为适应度函数,通过速度-位置更新公式的不断迭代,使估计结果逐渐趋向最优,另外,通过混沌映射处理初始种群,避免了PSO容易陷入局部最优解的问题。仿真结果表明,所提算法解算精度高于PSO,计算耗时仅为遍历法的14.6%,在一定范围内增加学习因子的值可以提高算法的解算效率。

关键词：组网导航系统粒子群算法混沌序列信源筛选无人机

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基于小波神经网络反演的制导控制一体化设计

弹箭与制导学报 2015年第1期35卷 1-4,8页

作者：马晨赵国荣冯凇琪海军航空工程学院山东烟台264001

设计了一种适用于制导控制一体化的小波神经网络反演方法(WNNBM)。首先,将目标运动学特性与导弹动力学的系统模型相结合,建立并简化了俯仰通道制导控制一体化模型,综合设计制导律与控制器;其次,利用自适应反演方法对一体化控制器进行总... 详细信息

设计了一种适用于制导控制一体化的小波神经网络反演方法(WNNBM)。首先,将目标运动学特性与导弹动力学的系统模型相结合,建立并简化了俯仰通道制导控制一体化模型,综合设计制导律与控制器;其次,利用自适应反演方法对一体化控制器进行总体设计,并针对一体化模型简化程度高,未建模动态难以确定的特点,引入小波神经网络(WNN)逼近系统模型;最后,进行弹道仿真。结果表明,该方法可以有效打击目标,提高系统性能。

关键词：制导控制一体化反演神经网络弹道仿真

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刚体飞行器姿态机动的模型预测控制方法

弹箭与制导学报 2015年第2期35卷 5-9页

作者：盖俊峰赵国荣周大旺海军航空工程学院山东烟台264001

针对一类刚体飞行器的姿态机动问题,提出了一种将飞行器姿态驱动到设定姿态的模型预测控制算法。通过构造合适的控制性能指标函数,对经反馈线性化处理的飞行器姿态运动方程设计了模型预测控制器。由于预测控制的一个重要特征是能实现对... 详细信息

针对一类刚体飞行器的姿态机动问题,提出了一种将飞行器姿态驱动到设定姿态的模型预测控制算法。通过构造合适的控制性能指标函数,对经反馈线性化处理的飞行器姿态运动方程设计了模型预测控制器。由于预测控制的一个重要特征是能实现对设定参考点或参考轨迹的有效跟踪,因此将要解决的飞行器姿态机动问题转化为对设定姿态的跟踪问题。仿真结果表明,所提出的模型预测控制算法成功实现了飞行器的姿态机动。

关键词：模型预测控制反馈线性化刚体飞行器姿态机动姿态跟踪

最小二乘支持向量机在惯导系统传递对准中的应用

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弹箭与制导学报 2009年第3期29卷 17-19,22页

作者：王希彬赵国荣夏昱高飞海军航空工程学院山东烟台264001 海军驻南京地区航空军事代表室南京210000

为解决系统阶次较高时Kalman滤波实时性较差的问题,提出将LS-SVM应用于舰载机惯导系统的传递对准。利用Kalman滤波的输入、输出作为LS-SVM滤波的样本值进行训练,得到了滤波的输出值,实现了惯导传递对准中的滤波功能。仿真结果表明将LS-... 详细信息

为解决系统阶次较高时Kalman滤波实时性较差的问题,提出将LS-SVM应用于舰载机惯导系统的传递对准。利用Kalman滤波的输入、输出作为LS-SVM滤波的样本值进行训练,得到了滤波的输出值,实现了惯导传递对准中的滤波功能。仿真结果表明将LS-SVM用于传递对准,有效地降低了系统的解算时间,提高了系统的实时性。

关键词：支持向量机最小二乘法传递对准惯导系统 Kalman滤波

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创新理念推进军队院校重点实验室建设

实验技术与管理 2017年第B4期34卷 139-141页

作者：万兵赵国荣梁国强海军航空工程学院控制工程系山东烟台264001

为推动海军战术导弹技术的发展,满足高素质新型军事人才的培养需要,建立实验教学示范中心。围绕培养学员的创新思维和工程实践实作能力,用创新理念推进重点实验室建设和管理,以部队建设和发展需求为导向,将实验教学与信息化深度融合,完... 详细信息

为推动海军战术导弹技术的发展,满足高素质新型军事人才的培养需要,建立实验教学示范中心。围绕培养学员的创新思维和工程实践实作能力,用创新理念推进重点实验室建设和管理,以部队建设和发展需求为导向,将实验教学与信息化深度融合,完善虚拟仿真实验教学管理共享平台,增强虚拟仿真实验教学队伍教学和管理能力,全面提升实验教学水平。

关键词：实验室建设创新理念实验室管理

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四旋翼无人机非奇异终端滑模位置控制器设计

飞行力学 2020年第1期38卷 54-60页

作者：赵超轮戴邵武赵国荣李晓宝温家鑫海军航空大学岸防兵学院山东烟台264001

针对四旋翼无人机存在模型不确定性、在野外飞行时易受外界环境干扰问题,首先采用牛顿-欧拉法进行系统建模;然后按照内外环控制结构,外环位置控制器输出姿态指令作为内环姿态控制器的输入,内环采用串级PID控制器,重点针对外环设计了一... 详细信息

针对四旋翼无人机存在模型不确定性、在野外飞行时易受外界环境干扰问题,首先采用牛顿-欧拉法进行系统建模;然后按照内外环控制结构,外环位置控制器输出姿态指令作为内环姿态控制器的输入,内环采用串级PID控制器,重点针对外环设计了一种非奇异终端滑模控制器,并基于Lyapunov理论证明了位置子系统的稳定性,得出系统误差能够在有限时间收敛到0的结论;最后,通过定点控制和轨迹跟踪仿真,表明控制器具有较快的响应速度和良好的抗干扰性能,能够快速精确地进行轨迹跟踪。

关键词：四旋翼无人机终端滑模控制有限时间控制轨迹跟踪

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军队院校专业课实验教学设计

实验技术与管理 2013年第4期30卷 130-132,139页

作者：刘爱元赵国荣刘持胜海军航空工程学院控制工程系山东烟台264001 海军航空工程学院外训系山东烟台264001

教学设计是实现教学目标的重要环节。军队院校专业课的实验教学设计是培养学员综合实践能力、创新意识和创新能力的关键环节。针对专业课教员实验教学中存在的对"三性"实验理解与界定不足、对教学设计研究得不够,以及控制实验教学的节... 详细信息

教学设计是实现教学目标的重要环节。军队院校专业课的实验教学设计是培养学员综合实践能力、创新意识和创新能力的关键环节。针对专业课教员实验教学中存在的对"三性"实验理解与界定不足、对教学设计研究得不够,以及控制实验教学的节奏不足等问题,给出了"三性"实验的内涵与基本特征,从教学任务分析、教学目标、教学策略、备课与教案撰写4个方面,阐述了教学设计的方法与对策。

关键词： “三性”实验内涵与特征教学设计方法与对策

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总体最小二乘法在惯导原位标定中的应用

电光与控制 2011年第4期18卷 89-92页

作者：读德方赵国荣周建军海军航空工程学院研究生管理大队山东烟台264001 海军航空工程学院控制工程系山东烟台264001

惯导系统原位标定是提高恒战状态下惯导性能的重要手段。在原位标定输入输出观测数据均含有噪声的情况下,应用传统的最小二乘法进行参数辨识将会得到有偏的结果。因此,为了提高惯导误差参数的标定精度,研究了总体最小二乘法在惯导原位... 详细信息

惯导系统原位标定是提高恒战状态下惯导性能的重要手段。在原位标定输入输出观测数据均含有噪声的情况下,应用传统的最小二乘法进行参数辨识将会得到有偏的结果。因此,为了提高惯导误差参数的标定精度,研究了总体最小二乘法在惯导原位标定数据处理中的应用。首先给出一种16位置标定方案,推导了考虑框架轴、陀螺和加速度计安装误差的惯导系统误差模型,讨论了总体最小二乘法,并分别应用最小二乘法和总体最小二乘法辨识惯导系统的36项误差参数。仿真表明,总体最小二乘法对误差参数的辨识效果优于传统的最小二乘法,满足原位标定精度的要求。

关键词：惯导系统原位标定总体最小二乘法参数辨识