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Defence Technology（防务技术） 2024年第2期32卷 1-22页

作者： Zengliang Han mou chen Haojie Zhu Qingxian Wu School of Automation Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 211106China

Unmanned autonomous helicopter(UAH)path planning problem is an important component of the UAH mission planning *** to reduce the influence of non-complete ground threat information on UAH path planning,a ground threat prediction-based path planning method is proposed based on artificial bee colony(ABC)algorithm by collaborative thinking ***,a dynamic threat distribution probability model is developed based on the characteristics of typical ground *** dynamic no-fly zone of the UAH is simulated and established by calculating the distribution probability of ground threats in real ***,a dynamic path planning method for UAH is designed in complex environment based on the real-time prediction of ground *** adding the collision warning mechanism to the path planning model,the flight path could be dynamically adjusted according to changing no-fly ***,a hybrid enhanced ABC algorithm is proposed based on collaborative thinking *** proposed algorithm applies the leader-member thinking mechanism to guide the direction of population evolution,and reduces the negative impact of local optimal solutions caused by collaborative learning update strategy,which makes the optimization performance of ABC algorithm more controllable and ***,simulation results verify the feasibility and effectiveness of the proposed ground threat prediction path planning method.

关键词： UAH Path planning Ground threat prediction Hybrid enhanced Collaborative thinking

Dynamic event-triggered fault-tolerant cooperative resilient tracking control with prescribed performance for UAVs

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Science China(Information Sciences) 2024年第8期67卷 67-84页

作者： Rong YUAN Zhengcai AN Shuyi SHAO mou chen Mihai LUNGU College of Automation Engineering Nanjing University of Aeronautics and Astronautics Science and Technology on Electro-optic Control Laboratory Faculty of Electrical Engineering University of Craiova Aerospace Engineering Doctoral School University Politehnica of Bucharest

In this paper, a resilient tracking control scheme with cooperative collision avoidance performance is studied for the fixed-wing unmanned aerial vehicle(UAV) leader-follower formation in the presence of actuator failures and external disturbances. Firstly, based on the control objectives of UAV formation tracking and collision avoidance, the transformation tracking errors are obtained using the prescribed performance control technique. Next, a fault detection mechanism is introduced to determine if there is the actuator fault. Subsequently, the event-triggered resilient fault observers are designed based on a dynamic eventtriggered mechanism to estimate actuator faults. Furthermore, the prescribed performance functions and the H∞ performance index are employed to ensure the UAV formation collision-free and mitigate the impact of disturbances. Moreover, the resilient controller is designed to minimize the effect of the perturbations for the control gain and the fault observer gain on the system. The stability of the system is also proven through the Lyapunov stability analysis, and the controller gains are calculated by solving the linear matrix ***, the validity of the proposed control strategy is demonstrated by the simulation analysis.

关键词： UAV formation cooperative collision avoidance event-triggered fault observer prescribed performance resilient control

固定时间预设性能下涡扇发动机模糊自适应控制

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中国科学：信息科学 2024年第7期54卷 1793-1806页

作者：刘凡陈谋南京航空航天大学自动化学院南京211106

为解决涡扇发动机大包线内多变量鲁棒控制问题,提出了一种基于干扰观测器的非线性涡扇发动机系统固定时间预设性能模糊自适应控制方法.首先,利用平衡流形建模方法构建了涡扇发动机的仿射非线性数学模型.借助反馈线性化技术,推导了受扰... 详细信息

为解决涡扇发动机大包线内多变量鲁棒控制问题,提出了一种基于干扰观测器的非线性涡扇发动机系统固定时间预设性能模糊自适应控制方法.首先,利用平衡流形建模方法构建了涡扇发动机的仿射非线性数学模型.借助反馈线性化技术,推导了受扰涡扇发动机系统的输出跟踪误差系统.然后利用模糊逻辑系统逼近系统不确定项,并设计非线性干扰观测器估计未知干扰和逼近误差组成的复合干扰.为保证控制系统的瞬态性能和稳态精度,引入固定时间预设性能函数,并通过误差转换函数将系统转化成无约束误差系统,进而设计涡扇发动机复合非线性鲁棒抗扰控制器.仿真结果表明,该控制方法能够使得涡扇发动机系统的转速和压比有效地跟踪参考指令并且跟踪误差始终限制在预设性能边界内.

关键词：涡扇发动机非线性干扰观测器模糊逻辑系统固定时间预设性能函数

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无人机非确定性等价自适应容错飞行控制

控制理论与应用 2024年第4期41卷 587-596页

作者：季海宁陈谋雍可南南京航空航天大学自动化学院江苏南京211106

针对存在执行器复合故障的固定翼无人机跟踪控制问题,本文提出一种基于非确定性等价原理的自适应容错飞行控制策略.该策略能够有效地估计无人机纵向动态中执行器的失效及漂移故障,保证故障发生后闭环系统的最优性能指标.在自适应容错飞... 详细信息

针对存在执行器复合故障的固定翼无人机跟踪控制问题,本文提出一种基于非确定性等价原理的自适应容错飞行控制策略.该策略能够有效地估计无人机纵向动态中执行器的失效及漂移故障,保证故障发生后闭环系统的最优性能指标.在自适应容错飞行控制设计中,通过引入辅助系统并动态调节因子,构造非确定性等价原理中偏微分方程的近似解,以简化自适应律设计复杂度.此外,借助Lyapunov稳定性分析方法,证明了在所设计的自适应容错控制器作用下闭环系统的稳定性.最后,仿真验证表明所设计的控制方法能够保证故障无人机的闭环系统性能.

关键词：无人机非确定性等价容错控制

基于事件触发队形优化的多四旋翼无人机协同吊挂运输系统控制

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工程科学学报 2024年第9期46卷 1535-1543页

作者：花翔宇陈谋雍可南刘伟南京航空航天大学自动化学院南京210016

无人机吊挂运输系统控制是近年无人机飞行控制方法与工程应用的热点研究之一.本文提出了一种基于事件触发队形优化的多四旋翼吊挂运输系统控制方法,在实现负载运输的同时,通过动态调整无人机集群队形降低无人机功耗.根据负载的期望受力... 详细信息

无人机吊挂运输系统控制是近年无人机飞行控制方法与工程应用的热点研究之一.本文提出了一种基于事件触发队形优化的多四旋翼吊挂运输系统控制方法,在实现负载运输的同时,通过动态调整无人机集群队形降低无人机功耗.根据负载的期望受力,通过构建优化算法滚动求解四旋翼集群当前时刻下的最优队形,并利用事件触发机制降低优化问题求解计算量.进而,采用反步法设计协同飞行控制律,并通过李雅普诺夫方法证明了闭环系统的稳定性,以及有限时间内事件触发次数的有界性.最后,通过数值仿真验证了所提出控制方法的有效性.

关键词：协同吊挂运输系统队形优化事件触发四旋翼飞行控制

机遇与挑战:人类命运共同体理念国际认知状况的多维审视

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社会主义研究 2024年第1期 165-172页

作者：蔡文成牟琛兰州大学马克思主义学院

特定时空环境下诸多因素和机制的混合交织决定了人类命运共同体理念在内的中国理念国际认知状况的复杂性。以“人类命运共同体”为例,该理念在时空维度契合了全球化趋势,但逆全球化运动使其遭到了排斥;在主体维度,理念契合了寻求加强和... 详细信息

特定时空环境下诸多因素和机制的混合交织决定了人类命运共同体理念在内的中国理念国际认知状况的复杂性。以“人类命运共同体”为例,该理念在时空维度契合了全球化趋势,但逆全球化运动使其遭到了排斥;在主体维度,理念契合了寻求加强和改革全球治理、改善自身发展环境的全球南方的普遍诉求,而试图维护“自由国际秩序”的霸权国家对中国理念持敌视态度;在利益维度,全球性问题与风险虽然建构了基于共同利益的共识基础,但国家间的利益分歧和冲突始终是影响中国理念国际认知的负面因素;在文化维度,理念凭借开放性、包容性特质具备被其他文明理解的可能,但地方性文明对普世价值的抗拒心理以及多元文化差异阻隔了理念认同的形成与内化;在传播维度,多元传播机制成为促成和提升中国理念国际认同的重要武器,但国际话语权的“西强东弱”成为影响传播效能的短期“天堑”。鉴于此,中国需要全面审视和理性应对中国理念及其国际传播与认同建构工作面临的机遇与挑战,以使“认同”真正成为推动构建人类命运共同体的观念性力量。

关键词：人类命运共同体国际认知全球治理

具有输入输出约束的无人直升机预设性能安全跟踪控制

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Robust Tracking Control for Self-balancing Mobile Robots Using Disturbance Observer

控制理论与应用 2024年第1期41卷 39-48页

作者：马浩翔陈谋吴庆宪南京航空航天大学自动化学院江苏南京 211106 河南科技大学信息工程学院河南洛阳 471023 南京航空航天大学自动化学院江苏南京 211106

针对无人直升机姿态与高度系统存在未知外部干扰、输入饱和、姿态与高度约束等问题,本文提出一种具有输入输出约束的预设性能安全跟踪控制方法.首先,针对无人直升机的姿态与高度约束,通过设计一类边界保护算法,构建了新的安全期望跟踪信... 详细信息

针对无人直升机姿态与高度系统存在未知外部干扰、输入饱和、姿态与高度约束等问题,本文提出一种具有输入输出约束的预设性能安全跟踪控制方法.首先,针对无人直升机的姿态与高度约束,通过设计一类边界保护算法,构建了新的安全期望跟踪信号.为了保证系统对于安全期望跟踪信号的跟踪性能,将预设性能函数与边界保护算法进行结合,并对跟踪误差进行转换.针对系统的输入饱和现象,使用Sigmoid函数进行逼近;同时,针对饱和函数的逼近误差与未知外部干扰构成的复合干扰,采用参数自适应方法对其上界进行逼近.然后,结合反步控制方法设计了安全跟踪控制器,并通过Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统所有信号的收敛性,保证了无人直升机的安全跟踪性能.最终,通过数值仿真验证了所提控制方法的有效性.

关键词：无人直升机安全控制预设性能自适应控制输入饱和

来源：博看期刊评论

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IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 2017年第3期4卷 458-465页

作者： mou chen College of Automation Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 210016China IEEE

In this paper,a robust tracking control scheme based on nonlinear disturbance observer is developed for the self-balancing mobile robot with external unknown disturbances.A desired velocity control law is firstly designed using the Lyapunov analysis method and the arctan *** improve the tracking control performance,a nonlinear disturbance observer is developed to estimate the unknown disturbance of the self-balancing mobile *** the output of the designed disturbance observer,the robust tracking control scheme is presented employing the sliding mode method for the selfbalancing mobile *** simulation results further demonstrate the effectiveness of the proposed robust tracking control scheme for the self-balancing mobile robot subject to external unknown disturbances.

关键词： Disturbance observer robust tracking control self-balancing mobile robot sliding mode control(SMC)

基于耦合特性的多四旋翼协同吊挂系统分布式自适应滑模控制

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航空科学技术 2024年第9期35卷 70-79页

作者：刘伟陈谋南京航空航天大学

多四旋翼协同吊挂系统(MQCSS)的编队运输能提升搬运效率与安全性，实现灵活操控，广泛应用于生产、物流等领域。针对存在未知扰动的MQCSS的编队运输问题，本文提出一种基于耦合特性的分布式自适应滑模控制方法。结合预设性能方法，设计... 详细信息

多四旋翼协同吊挂系统(MQCSS)的编队运输能提升搬运效率与安全性，实现灵活操控，广泛应用于生产、物流等领域。针对存在未知扰动的MQCSS的编队运输问题，本文提出一种基于耦合特性的分布式自适应滑模控制方法。结合预设性能方法，设计自适应滑模控制器以确保四旋翼飞行器执行编队飞行运输，并避免四旋翼飞行器之间的碰撞。定义负载与四旋翼飞行器之间的耦合特性指标，设计了基于耦合特性的自适应滑模控制器，实现MQCSS的鲁棒协同运输。通过Lyapunov稳定性分析证明了闭环系统所有跟踪误差的一致最终有界性。最后，通过数值仿真验证了所提方法的有效性。所设计的控制方法可优化多四旋翼协同吊挂系统的稳定性和精确性，实现高效、安全的物体搬运操作，推动物流和工业自动化技术的发展与应用。

关键词：协同吊挂分布式编队控制自适应滑模预设性能耦合特性

Fractional-Order Control for a Novel Chaotic System Without Equilibrium

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IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica 2019年第4期6卷 1000-1009页

作者： Shuyi Shao mou chen the College of Automation Engineering Nanjing University of Aeronautics and AstronauticsNanjing 211106China IEEE

The control problem is discussed for a chaotic system without equilibrium in this *** the basis of the linear mathematical model of the two-wheeled self-balancing robot,a novel chaotic system which has no equilibrium is *** basic dynamical properties of this new system are studied via Lyapunov exponents and Poincar′e *** further demonstrate the physical realizability of the presented novel chaotic system,a chaotic circuit is *** using fractional-order operators,a controller is designed based on the state-feedback *** to the Gronwall inequality,Laplace transform and Mittag-Leffler function,a new control scheme is explored for the whole closed-loop *** the developed control scheme,the state variables of the closed-loop system are controlled to stabilize them to ***,the numerical simulation results of the chaotic system with equilibrium and without equilibrium illustrate the effectiveness of the proposed control scheme.

关键词： Chaotic system circuit implementation fractional-order stabilization