作者:王子安; 龚正; 陈永亮; 徐锦法; 王苏丹 期刊:《航空动力学报》 2019年第10期
针对高成本的大型复合翼(VTOL)无人机(UAV)从悬停到巡航的纵向加速飞行转换阶段开展气动/控制综合研究。基于叶素动量(BEMT)理论建立斜向入流下旋翼气动载荷计算模型,并与CFD算例对比验证其准确性。分析出旋翼系统引起整机焦点前移产生静不定效应,其中心应置于全机重心之后。仿真对比不同加速策略下的加速特性、控制效能余量等指标,给出-5°俯仰角,定推进油门的加速策略。考虑控制输入冗余,作动器动态响应不同,引入虚拟控制量的概念...
作者:陈柏轩; 李爱军 期刊:《控制工程》 2019年第01期
在实际工程中,飞行器控制系统受不确定非线性因素影响很大,线性系统难以满足使用需求,各种非线性的控制技术也逐步被引进到了飞行控制系统中。构建二自由度直升机(2DOF)俯仰轴与偏航轴控制系统,针对模型参考自适应控制器(MRAC)在复杂飞行条件下高自适应增益环境时易出现高频振荡的不足,引入L1自适应控制器。测试两类控制器在面对复杂高强度干扰时的性能。仿真结果表明,L1控制器可以解决了高自适应增益时MRAC高频振荡现象。
作者:黄天鹏; 刘小雄; 马青原; 张永杰 期刊:《计算机测量与控制》 2018年第02期
针对四旋翼无人机模型中存在非线性因素和不确定干扰的姿态控制问题,采用基于投影算子的L1自适应控制方法进行四旋翼无人机姿态控制律设计;首先根据四旋翼无人机运动原理建立多入多出的非线性姿态运动模型,然后针对模型中存在的陀螺力矩干扰、质量分布不均引起的力矩干扰、环境干扰和自身非线性影响,设计L1自适应控制器,分析了系统的鲁棒性能;仿真结果表明了控制系统在满足良好动态性能的同时能够保证良好的鲁棒性。
作者:王锋; 张晓敏; 畅锦永; 毛瑜昊 期刊:《飞行力学》 2018年第06期
针对超低空空投纵向控制问题,考虑控制回路中存在的执行机构动态特性,设计了基于L1自适应方法的超低空空投纵向控制律。采用基于分段定常自适应律的L1自适应控制策略设计控制律,定步长观测空投纵向模型的匹配与非匹配不确定性,考虑舵面饱和限制,以提升控制系统的控制性能与设计可靠性。仿真试验设置执行机构动态以及15%的模型不确定性,结果表明,所设计的空投纵向控制律具有良好的动态过程品质和鲁棒性。
作者:侯博; 宋建梅; 张春妍; 黄岚 期刊:《系统工程理论与实践》 2018年第04期
本文针对便携式自寻的反坦克导弹进行了基于L1自适应控制理论的导弹过载自动驾驶仪设计与全弹道仿真验证.首先建立了面向L1自适应控制的便携式自寻的反坦克导弹动力学数学模型,然后基于L1自适应控制理论和增益调度思想,针对动力学参数时变特性设计了导弹过载自动驾驶仪,并进行了响应性能仿真验证,最后在导弹飞行速度时变情况下设计了一种改进的弹道成型制导律,并将L1自适应过载自动驾驶仪和弹道成型制导律结合在一起,进行了...
作者:姜超; 宋科璞; 周海军 期刊:《兵工自动化》 2017年第08期
针对一种新型尾坐式无人机展开研究。在建模中为解决机身倾转过程中俯仰角奇异性的问题,结合其构型特点采取双欧法进行建模;对于其飞行过程中易受干扰的问题,采用L1自适应方法设计其控制律,以保证无人机在模态转换过程中具有良好的操稳特性。通过仿真实验验证了模型与控制律的有效性。仿真结果表明:该控制器能够克服飞行器在飞行过程中模型参数变动及其他不确定性干扰,为尾坐式无人机飞行控制律的设计与工程实现提供了一种新...
作者:马骏; 倪世宏; 解武杰; 董文瀚 期刊:《控制与决策》 2017年第06期
针对飞机舵面故障时产生的各种内部未建模动态、系统不确定参数、未知输入增益等问题,提出一种同时存在匹配/非匹配不确定性的多输入多输出飞机舵面故障L_1容错控制方法.首先,推导出等效线性参数时变模型;然后,基于投影算子提出L_1自适应容错控制方法,推导Lyapunov方程,并证明稳定性;最后,分析所提方法的瞬态和稳态性能.仿真结果验证了所提出方法良好的容错性、鲁棒性和稳定性,并保证了系统各参数的瞬态和稳态有界性.
作者:陈海; 何开锋; 钱炜祺 期刊:《控制理论与应用》 2016年第08期
针对常规动态逆控制器不能有效抵消系统中的不确定性这一缺点,提出了一种非线性L1自适应动态逆控制方法.该方法能够克服常规动态逆的不足,在保证系统鲁棒性的前提下,提升飞行器姿态角控制效果.首先,采用时标分离原理,将姿态角控制系统分为内外两个回路:外回路采用常规动态逆控制器,用于姿态角的跟踪控制;内回路采用非线性L1自适应控制器,用于角速率的控制.其中,L1自适应控制器由静态反馈控制器和自适应控制器组成:静态反馈控制器通...
作者:高丽; 吴文海; 梅丹; 曲志刚 期刊:《飞行力学》 2016年第04期
针对具有不确定性及外部干扰的着舰轨迹精确跟踪控制问题,提出了一种对侧向自动着舰引导控制内外回路进行综合化设计的方法。使用特征结构配置实现侧向模态解耦跟踪控制,同时设计L1自适应控制器以补偿系统由于不确定性、舵面故障、舰尾流干扰带来的不利影响,将其应用到侧向自动着舰控制系统。仿真结果表明,对内外回路进行综合设计的着舰引导控制律具有抑制不确定性及干扰的能力,能够实现对侧向自动着舰轨迹的精确跟踪控制。
作者:吴文海 高丽 梅丹 周思羽 期刊:《南京航空航天大学学报》 2012年第06期
针对具有模型不确定性、控制舵面故障以及非线性干扰的飞机俯仰姿态控制问题.基于L1自适应方法设计增广控制器。设计合适带宽的低通滤波器,以满足控制器快速自适应要求,保证系统输入输出信号的一致性能有界。考虑伺服控制实际存在的幅值约束,推导出所设计的自适应控制系统的稳定性条件及其性能界,即忽略幅值约束时,选择足够大的自适应增益,闭环系统性能能够任意接近参考系统;考虑幅值约束时,闭环系统的性能可以通过增大自...
作者:王冬来 吕强 刘峰 期刊:《计算机工程与设计》 2012年第12期
针对四旋翼飞行器系统非线性、欠驱动、强耦合的特性,提出了基于Sigmoid作用函数的L1神经网络自适应算法姿态控制器。反馈回路中设有低通滤波器,利用神经网络对系统非线性因素在线辨识。只要由低通滤波器和期望闭环系统组成的级联系统L1增益小于非线性因素的李普西兹常数的倒数,就能确保通过提高L1自适应增益,使系统的输入输出信号瞬态响应和稳态跟踪性能与期望的线性时不变系统响应保持一致。仿真验证了算法有效性。
作者:李卫星 李秀娟 李春涛 杨艺 期刊:《电光与控制》 2014年第07期
针对飞翼无人机纵向全包线飞行时非线性特性明显和操纵效率变化显著的问题,采用鲁棒伺服LQR(RSLQR)与L1自适应相结合的综合自适应控制方法(RSLQR—L1),以C*(加速度、角速率)为被控变量,设计了飞翼无人机纵向飞行控制系统。结合无人机实际飞行控制品质需求,采用RSLQR方法,设计无人机纵向主控制器;在RSLQR控制器的基本结构上扩展设计L1自适应输出反馈补偿控制器。在系统阐述RSLQR—L1综合自适应控制原理和设计方法的基...
作者:甄红涛 齐晓慧 李杰 苏立军 田庆民 期刊:《控制与决策》 2014年第06期
针对四旋翼无人机的姿态控制问题,提出一种L1自适应块控反步控制方法.将四旋翼姿态运动模型转化为一类多输入多输出不确定非线性系统的形式;根据该系统严格反馈的结构特点,对外回路设计了块控反步控制器;针对内回路存在的外部干扰和内部参数摄动等不确定性,引入L1自适应控制思想补偿其影响.稳定性分析表明闭环系统内所有信号一致有界.仿真和姿态稳定实验验证了所提控制策略的有效性和鲁棒性.
为了揭示挠性帆板的热诱发运动机理及其对卫星本体姿态机动的影响,采用拉格朗日能量法建立了主刚体带挠性梁模型受到突加热流时系统的动力学模型,分析了帆板热诱发运动的特性。假设系统的模型参数未知,设计了L1自适应控制器,仅卫星的姿态角和姿态角速度作为反馈量,将帆板热致振动和变形作为未建模动力学特性,实现卫星考虑帆板热扰动力矩的快速姿态机动控制。数值仿真结果表明,环境温度突然变化引起的帆板运动包括准静态变形和振动...
作者:齐晓慧 甄红涛 董海瑞 期刊:《系统工程与电子技术》 2015年第08期
针对一类严格块反馈型不确定非线性系统,采用反步设计方法提出了一种新的基于滑模状态观测器的L1自适应控制方案。由于系统状态不完全可测,首先设计滑模观测器对系统状态进行估计,并分析观测器的收敛性,在此基础上,通过反步法得到系统的理想控制律。为了消除反步控制中的“项数膨胀”,引入非线性跟踪微分器来提取理想控制律的微分信号。为提高系统响应的瞬态性能,消除控制输入的高频振荡,引入L1自适应控制对控制律进行改进...