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飞控系统最坏情况分析方法研究

航空学报 2005年第5期26卷 647-651页

作者：陈云霞段朝阳北京航空航天大学可靠性工程研究所北京100083 中国空空导弹研究院河南洛阳471009

提出了飞控系统在其主要影响因素(自然风、推力偏心、控制参数偏差、结构误差等)的作用下进行最坏情况分析的方法。给出了飞控系统最坏情况法整体分析流程,建立了自然风、发动机推力偏心、控制参数偏差和几类主要结构误差的扰动模型。... 详细信息

提出了飞控系统在其主要影响因素(自然风、推力偏心、控制参数偏差、结构误差等)的作用下进行最坏情况分析的方法。给出了飞控系统最坏情况法整体分析流程,建立了自然风、发动机推力偏心、控制参数偏差和几类主要结构误差的扰动模型。提出了利用直接代入法和正交试验相结合的方法辅助最坏情况进行分析,并给出了详细算法流程。最后以某飞控系统为案例验证了该方法的正确性和可行性。

关键词：最坏情况分析风推力偏心控制参数偏差结构误差可靠性仿真飞控系统参数偏差分析流程扰动模型

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植保无人机飞控系统与航线规划研究进展分析

农业机械学报 2020年第8期51卷 1-16页

作者：曹光乔李亦白南风刘东陈聪张进龙农业农村部南京农业机械化研究所南京210014

应用无人机开展植保作业是有效防治病虫害的重要途径。本文对植保无人机行业发展和相关应用研究进行了综述,分别从植保无人机飞控系统、单机作业航线规划、多机作业调度场景及优化方法3个角度进行了阐述,以增强植保无人机作业效果与提... 详细信息

应用无人机开展植保作业是有效防治病虫害的重要途径。本文对植保无人机行业发展和相关应用研究进行了综述,分别从植保无人机飞控系统、单机作业航线规划、多机作业调度场景及优化方法3个角度进行了阐述,以增强植保无人机作业效果与提高作业效率为目标,分析了植保无人机飞行控制系统及航线规划与调度的研究现状。针对植保无人机因作业精度要求高而导致其飞控系统制造成本高的问题,提出应研发低成本、高精度、可适应植保无人机作业需求的测姿器件,开发相应的姿态估计算法;针对植保无人机航线规划、优化调度模型与实际作业需求不匹配的情况,总结了单机作业航线规划与多机调度优化场景、约束条件与优化方法。最后,提出应研发植保无人机自动补给平台,构建基于多机协同的作业管理与调度优化模型,以增强植保无人机在复杂作业环境中的作业效果,提高作业效率。

关键词：植保无人机飞控系统航线规划优化调度

基于SysML与Simulink的飞控系统概念样机设计

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电子科技大学学报 2011年第6期40卷 887-891,910页

作者：刘兴华曹云峰王彪庄丽葵周在华南京航空航天大学自动化学院南京210016

研究了一种基于SysML与Simulink的飞控系统概念样机设计方法。首先分析了SysML相对于UML的扩展及其比STATEMATE/UML更适合飞控系统概念样机设计的原因;其次,为了实现对飞控系统概念样机设计过程的完整支持,研究了一种实现SysML与Simulin... 详细信息

研究了一种基于SysML与Simulink的飞控系统概念样机设计方法。首先分析了SysML相对于UML的扩展及其比STATEMATE/UML更适合飞控系统概念样机设计的原因;其次,为了实现对飞控系统概念样机设计过程的完整支持,研究了一种实现SysML与Simulink模型集成及协同仿真的SysML扩展机制,分析了扩展机制需要解决的关键问题以及扩展机制的Profile定义;最后,以一无人飞行器飞控系统Predator为例,基于SysML与Simulink对其概念样机进行了设计,并进行了仿真验证。设计实践表明该方法能有效支持飞控系统概念样机设计。

关键词：概念样机飞控系统模型集成系统建模语言

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支持模型驱动开发的飞控系统数字样机设计

计算机集成制造系统 2011年第1期17卷 23-29页

作者：刘兴华曹云峰南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016

针对飞控系统设计面临的各种问题,研究了一种基于图形化建模语言、支持模型驱动开发的飞控系统数字样机设计技术。基于Rhapsody,STATEMATE,Simulink等搭建了用于飞控系统数字样机设计的支撑平台,研究了基于支撑平台的飞控系统数字样机... 详细信息

针对飞控系统设计面临的各种问题,研究了一种基于图形化建模语言、支持模型驱动开发的飞控系统数字样机设计技术。基于Rhapsody,STATEMATE,Simulink等搭建了用于飞控系统数字样机设计的支撑平台,研究了基于支撑平台的飞控系统数字样机设计流程及数字样机的四个不同侧面;以一小型无人机飞控系统为例,详细介绍了其数字样机设计,并进行了两个层次的检查和仿真验证。设计实践表明该方法能有效缩短设计时间,提高设计质量,支持后期软件的模型驱动开发,适用于各类飞行器控制系统数字样机的设计。

关键词：无人机飞控系统数字样机支撑平台模型驱动开发

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无人机飞控系统故障仿真及数据生成

仪器仪表学报 2019年第7期40卷 13-21页

作者：彭宇史书慧郭凯刘大同哈尔滨工业大学电子与信息工程学院哈尔滨150080 哈尔滨工业大学自动化测试与控制研究所哈尔滨150080

为解决由于无人机故障数据缺乏且无故障标签而造成的无人机故障诊断、健康管理等工作开展困难的难题,提出了一种基于飞行控制系统仿真模型的全数字仿真的故障数据生成方法。详细分析了执行机构和传感器的故障模式及对应的数学模型。在... 详细信息

为解决由于无人机故障数据缺乏且无故障标签而造成的无人机故障诊断、健康管理等工作开展困难的难题,提出了一种基于飞行控制系统仿真模型的全数字仿真的故障数据生成方法。详细分析了执行机构和传感器的故障模式及对应的数学模型。在明尼苏达大学无人机模型上,进行故障注入与故障仿真,生成故障数据,同时分析了不同故障类型、注入节点和幅值大小对故障数据生成的影响,总结了一套基于仿真模型生成故障数据的方法。所提出的方法利用了数字仿真操作简单,故障注入方式灵活、无人机机理表现充分等优点,可方便模拟无人机实际飞行过程中故障发生时间及故障模式的随机性,对改善目前无人机故障诊断领域缺少有效故障数据的现状具有重要意义。

关键词：无人机飞控系统故障仿真故障数据生成

基于改进FPPN的飞控系统故障传播路径分析方法

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北京航空航天大学学报 2024年第6期50卷 1829-1841页

作者：张晓瑜张凤琪郭润夏吴军中国民航大学电子信息与自动化学院天津300300 中国民航大学航空工程学院天津300300

针对飞控系统多冗余、多闭环的结构特性,结合有向图模型和模糊Petri网(FPN)模型,构建飞控系统故障传播模糊概率Petri网(FPPN)模型,以解决飞控系统特定结构下的故障传播路径问题。改进的FPPN模型包含飞控系统有向图模型、故障传播特性量... 详细信息

针对飞控系统多冗余、多闭环的结构特性,结合有向图模型和模糊Petri网(FPN)模型,构建飞控系统故障传播模糊概率Petri网(FPPN)模型,以解决飞控系统特定结构下的故障传播路径问题。改进的FPPN模型包含飞控系统有向图模型、故障传播特性量化计算模型和故障传播FPPN模型3个部分。采用面向对象技术分析飞控系统的功能行为和物理结构,综合复杂网络理论,构建系统故障传播有向图模型;引入Floyd算法,开展系统耦合关联分析,基于节点的度和边介数定义系统故障传播特性;在有向图模型的基础上,提出相应的结构映射规则,构建飞控系统故障传播FPPN模型,融合改进后的参数量化方法,设定2种推理算法对系统多冗余、闭环结构特性下的故障传播路径进行有效分析。通过数值分析与实例验证,获取飞控系统典型故障传播路径及路径上相关节点的状态值,验证所提方法的有效性。

关键词：飞控系统复杂网络理论有向图模型模糊概率Petri网模型故障传播路径分析

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基于多模型的飞控系统执行器故障调节

宇航学报 2009年第2期30卷 795-800页

作者：郭玉英姜斌张友民程月华南京航空航天大学自动化学院南京210016 西南科技大学信息工程学院绵阳62101 Dept.of Mechanical and Industrial Engineering Concordia University 南京航空航天大学高新技术研究院南京210016

提出了基于多模型自适应控制重构的各种执行器故障调节算法。在故障情况下,对飞控系统执行器的二阶动态特性进行了描述,并建立了自适应多模型(观测器),来描述不同故障情况下系统的特性。虽然存在执行器故障的不确定性,但是,根据Lyapuno... 详细信息

提出了基于多模型自适应控制重构的各种执行器故障调节算法。在故障情况下,对飞控系统执行器的二阶动态特性进行了描述,并建立了自适应多模型(观测器),来描述不同故障情况下系统的特性。虽然存在执行器故障的不确定性,但是,根据Lyapunov稳定性定理证明了在自适应重构控制器的作用下,故障后系统的跟踪误差渐近地收敛于零。仿真结果证实了所提出的故障检测及调节算法能达到预期的目标。

关键词：故障检测与调节自适应控制重构多模型飞控系统

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基于降维UIO的飞控系统鲁棒故障诊断

南京航空航天大学学报 2009年第2期41卷 150-153页

作者：郭玉英姜斌南京航空航天大学自动化学院江苏南京210016 西南科技大学信息工程学院四川绵阳621010

针对同时存在对象矩阵参数的摄动、外界扰动和故障的一类线性系统,基于降维的未知输入观测器(Un-known input observer,UIO)技术对飞控系统执行器故障进行诊断,使得系统对矩阵参数摄动和外界干扰具有良好的鲁棒性。该诊断方法把原系统... 详细信息

针对同时存在对象矩阵参数的摄动、外界扰动和故障的一类线性系统,基于降维的未知输入观测器(Un-known input observer,UIO)技术对飞控系统执行器故障进行诊断,使得系统对矩阵参数摄动和外界干扰具有良好的鲁棒性。该诊断方法把原系统分解为两个子系统,一个子系统受故障的影响,而另外一个子系统不受故障的影响,但状态可测。这样,不但大大降低了计算量,而且保证了故障诊断的快速性和准确性。

关键词：飞控系统未知输入观测器(UIO) 故障诊断

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飞控系统模糊控制器设计及稳定性分析

飞行力学 2000年第2期18卷 30-34页

作者：谢振华范训礼曲建岭王磊耿昌茂西北工业大学自动控制系陕西西安710072 海军航空工程学院青岛分院航空军械系山东青岛266041

建立了飞控系统的 Takagi-Sugeno ( T-S)模糊模型 ;给出了设计模糊状态反馈控制器 ,保证闭环系统全局渐近稳定、具有一定衰减率稳定的两个充分条件 ;提出了采用线性矩阵不等式 ( LMI)方法 ,将该充分条件转化为对线性矩阵不等式族寻求 LM... 详细信息

建立了飞控系统的 Takagi-Sugeno ( T-S)模糊模型 ;给出了设计模糊状态反馈控制器 ,保证闭环系统全局渐近稳定、具有一定衰减率稳定的两个充分条件 ;提出了采用线性矩阵不等式 ( LMI)方法 ,将该充分条件转化为对线性矩阵不等式族寻求 LMI可行解的凸优化问题 ,得到了稳定性分析和模糊状态反馈控制器设计的新方法。仿真结果表明 ,所提出的设计方法方便有效 ,控制器鲁棒性好。

关键词：飞控系统 T-S模糊模型模糊控制器设计稳定性