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Design of an Executable ANFIS-based Control System to Improve the Attitude and Altitude Performances of a Quadcopter Drone 认领
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作者 Mohammad Al-Fetyani Mohammad Hayajneh Adham Alsharkawi 《国际自动化与计算杂志:英文版》 EI CSCD 2021年第1期124-140,共17页
Nowadays,quadcopters are presented in many life applications which require the performance of automatic takeoff,trajectory tracking,and automatic landing.Thus,researchers are aiming to enhance the performance of these... Nowadays,quadcopters are presented in many life applications which require the performance of automatic takeoff,trajectory tracking,and automatic landing.Thus,researchers are aiming to enhance the performance of these vehicles through low-cost sensing solutions and the design of executable and robust control techniques.Due to high nonlinearities,strong couplings and under-actuation,the control design process of a quadcopter is a rather challenging task.Therefore,the main objective of this work is demonstrated through two main aspects.The first is the design of an adaptive neuro-fuzzy inference system(ANFIS)controller to develop the attitude and altitude of a quadcopter.The second is to create a systematic framework for implementing flight controllers in embedded systems.A suitable model of the quadcopter is also developed by taking into account aerodynamics effects.To show the effectiveness of the ANFIS approach,the performance of a well-trained ANFIS controller is compared to a classical proportional-derivative(PD)controller and a properly tuned fuzzy logic controller.The controllers are compared and tested under several different flight conditions including the capability to reject external disturbances.In the first stage,performance evaluation takes place in a nonlinear simulation environment.Then,the ANFIS-based controllers alongside attitude and position estimators,and precision landing algorithms are implemented for executions in a real-time autopilot.In precision landing systems,an IR-camera is used to detect an IR-beacon on the ground for precise positioning.Several flight tests of a quadcopter are conducted for results validation.Both simulations and experiments demonstrated superior results for quadcopter stability in different flight scenarios. 展开更多
关键词 Quadcopter proportional integral derivate(PID)control fuzzy control adaptive neuro-fuzzy altitude control attitude control
基于自抗扰模糊参数优化的纵列式植保无人机姿态控制仿真 认领
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作者 何志辉 高万林 +2 位作者 何雄奎 王敏娟 宋越 《江苏大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2021年第2期198-206,共9页
针对纵列式植保无人机飞行控制系统中姿态控制的高要求和飞行中存在的各种未知扰动和参数不确定,提出了一种自抗扰模糊参数优化控制策略,以实现纵列式植保无人机姿态控制的高性能.包括安排过渡过程以减少超调,提高响应速度;设计扩张状... 针对纵列式植保无人机飞行控制系统中姿态控制的高要求和飞行中存在的各种未知扰动和参数不确定,提出了一种自抗扰模糊参数优化控制策略,以实现纵列式植保无人机姿态控制的高性能.包括安排过渡过程以减少超调,提高响应速度;设计扩张状态观测器来处理未知干扰和参数不确定性;为了提高控制系统的动态性能,采用模糊控制对非线性反馈控制律的增益进行在线调整.仿真结果表明:与常规PID以及模糊PID相比,模糊自抗扰控制策略能够快速有效地抑制干扰,具有较高的控制精度和较强的鲁棒性等特点. 展开更多
关键词 纵列式无人机 模糊控制 自抗扰控制 姿态控制 扩张状态观测器 参数不确定
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2-SGCMGs与磁力矩器的对地姿态混合控制方法 认领
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作者 雷拥军 袁利 +1 位作者 刘其睿 刘洁 《中国空间科学技术》 CSCD 北大核心 2021年第1期75-83,共9页
针对故障后仅剩两单框架控制力矩陀螺(SGCMG)可工作的对地定向三轴稳定卫星姿态控制问题进行了研究,提出了2-SGCMGs系统与磁力矩组合的混合控制策略及方法,以克服两SGCMG欠驱动控制的鲁棒性问题。首先,给出2-SGCMGs零动量方式的标称框... 针对故障后仅剩两单框架控制力矩陀螺(SGCMG)可工作的对地定向三轴稳定卫星姿态控制问题进行了研究,提出了2-SGCMGs系统与磁力矩组合的混合控制策略及方法,以克服两SGCMG欠驱动控制的鲁棒性问题。首先,给出2-SGCMGs零动量方式的标称框架角构型选择计算过程。然后,结合标称框架角构型,构造了一种不同于沿传统体轴的新型控制标架,将三维控制力矩指令空间分解为由SGCMG与磁力矩器分别控制执行的两正交子空间,实现对力矩输出特性差异较大的该两类执行机构的控制解耦,进而对不同子空间控制指令给出2-SGCMGs系统框架角速度指令及含磁卸载在内的磁力矩器磁矩指令的求解算法。最后,针对存在外界扰动的卫星对象,由数学仿真验证了所提出策略及方法的有效性,实现了姿态误差小于0.05°且稳定度优于0.0005°/s的控制性能,可满足一般高分辨率对地遥感卫星控制需求。 展开更多
关键词 卫星 姿态控制 混合控制 控制力矩陀螺 磁力矩器 磁卸载
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文章速递Coordinated attitude control for flexible spacecraft formation with actuator configuration misalignment 认领
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作者 Xiaomei CHENG Yuan LIU +2 位作者 Yi QIN Feng WANG Junjie ZHANG 《中国航空学报:英文版》 SCIE EI CAS CSCD 2021年第3期176-186,共11页
This paper investigates the coordinated attitude control problem for flexible spacecraft formation with the consideration of actuator configuration misalignment.First,an integral-type sliding mode adaptive control law... This paper investigates the coordinated attitude control problem for flexible spacecraft formation with the consideration of actuator configuration misalignment.First,an integral-type sliding mode adaptive control law is designed to compensate the effects of flexible mode,environmental disturbance and actuator installation deviation.The basic idea of the Integral-type Sliding Mode Control(ISMC)is to design a proper sliding manifold so that the sliding mode starts from the initial time instant,and thus the robustness of the system can be guaranteed from the beginning of the process and the reaching phase is eliminated.Then,considering the nominal system of spacecraft formation based on directed topology,an attitude cooperative control strategy is developed for the nominal system with or without communication delay.The proposed control law can guarantee that for each spacecraft in the spacecraft formation,the desired attitude objective can be achieved and the attitude synchronization can be maintained with other spacecraft in the formation.Finally,simulation results are given to show the effectiveness of the proposed control algorithm. 展开更多
关键词 Actuator configuration misalignment Adaptive control Attitude control Integral-type sliding mode control Spacecraft formation flying
基于神经网络自适应滑模的旋翼飞行器姿态控制 认领
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作者 古训 《贵阳学院学报:自然科学版》 2021年第1期73-77,共5页
针对四旋翼小型无人机的姿态控制问题,考虑四旋翼无人机动力学模型中的未建模动态以及外部未知扰动,采用基于径向基函数的神经网络在线对未建模部分进行补偿,并结合滑模控制算法增强系统对外部未知扰动的鲁棒性。随后,对控制系统的闭环... 针对四旋翼小型无人机的姿态控制问题,考虑四旋翼无人机动力学模型中的未建模动态以及外部未知扰动,采用基于径向基函数的神经网络在线对未建模部分进行补偿,并结合滑模控制算法增强系统对外部未知扰动的鲁棒性。随后,对控制系统的闭环稳定性给出了严格的理论性证明。基于MATLAB/SIMULINK的数值仿真结果验证了所提出的控制算法的有效性,能够在系统未建模动态以及外部扰动的前提下,保证系统的渐近收敛。 展开更多
关键词 四旋翼无人机 姿态控制 神经网络 滑模控制
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基于变结构控制的卫星姿态轨道一体化控制方法 认领
6
作者 林宝军 李笑月 白涛 《中国科学:物理学、力学、天文学》 CSCD 北大核心 2021年第1期2-10,共9页
针对导航卫星四斜装化学推进姿态轨道一体化控制系统,设计了两级脉冲的变结构相平面分区的姿态控制器.本文建立了相平面控制器的模型,给出了时频域下参数变化趋势的稳定性分析.创造性地将该控制系统建立为变结构控制模型,根据现代控制... 针对导航卫星四斜装化学推进姿态轨道一体化控制系统,设计了两级脉冲的变结构相平面分区的姿态控制器.本文建立了相平面控制器的模型,给出了时频域下参数变化趋势的稳定性分析.创造性地将该控制系统建立为变结构控制模型,根据现代控制理论给出了系统得以稳定条件下的参数下界.通过控制器参数设计,有效地降低了开关线处的震颤,保证了控制系统的稳定,提高了轨道控制效率,并就挠性卫星推力器在最恶劣的安装偏差情况下进行了数学仿真.最终,通过卫星在轨姿态控制良好的表现,充分验证了姿态控制算法设计的正确性、有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 变结构控制 姿态控制 相平面控制器
充液航天器的鲁棒固定时间终端滑模容错控制 认领
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作者 王宏伟 宋晓娟 吕书锋 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期235-244,共10页
本文以三轴稳定充液航天器为研究背景,在其进行姿态机动控制过程中充分考虑了外部未知干扰、参数不确定、执行器故障和控制输入饱和等因素的影响,提出了一种固定时间终端滑模控制策略.动力学建模过程中,利用粘性球摆等效力学模型模拟液... 本文以三轴稳定充液航天器为研究背景,在其进行姿态机动控制过程中充分考虑了外部未知干扰、参数不确定、执行器故障和控制输入饱和等因素的影响,提出了一种固定时间终端滑模控制策略.动力学建模过程中,利用粘性球摆等效力学模型模拟液体燃料小幅晃动,通过拉格朗日方程推导出航天器的耦合动力学模型.姿态控制器设计过程中,首先构造固定时间滑模面,使其稳定到平衡位置的时间与系统初始状态无关.然后采用固定时间控制理论结合自适应估计算法提出了自适应固定时间容错控制律,其中自适应算法用于估计系统集总扰动的未知上界.所提出的控制策略采用饱和函数克服终端滑模控制方案中存在的奇异性问题,同时保证系统状态快速收敛到固定时间滑模面.根据Lyapunov稳定性理论证明了系统状态能够在固定时间内收敛到原点的较小邻域内.对比的数值仿真方法验证了本文提出控制方法的有效性和鲁棒性. 展开更多
关键词 充液航天器 姿态机动 输入饱和 自适应控制 容错控制
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文章速递事件触发机制下的充液航天器姿态控制 认领
8
作者 董新蕾 齐瑞云 +1 位作者 卢山 王焕杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期382-390,共9页
针对液体大幅晃动、通信资源受限的充液航天器姿态控制系统,提出一种自适应滑模控制与事件触发机制相结合的控制策略。首先,针对固-液耦合的充液航天器姿态控制系统,选用滑模变结构控制来削弱液体大幅晃动的非线性影响,并设计自适应更... 针对液体大幅晃动、通信资源受限的充液航天器姿态控制系统,提出一种自适应滑模控制与事件触发机制相结合的控制策略。首先,针对固-液耦合的充液航天器姿态控制系统,选用滑模变结构控制来削弱液体大幅晃动的非线性影响,并设计自适应更新律在线估计不确定参数来提高系统的鲁棒性。然后,考虑星载计算机资源的限制,设计相对阈值的事件触发机制来决定控制输入信号的更新,从而减少控制器与执行器之间的信号更新对通信网络的占用。最后,仿真结果表明,在液体大幅晃动下,所提控制策略不但可以使航天器姿态控制系统最终收敛到任意小的界内,而且可以减少96%的控制信号传输,减轻航天器的通信负载。 展开更多
关键词 事件触发机制 液体大幅晃动 自适应滑模控制 充液航天器 姿态控制
基于概率方法的航天器姿态控制系统参数设计 认领
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作者 严恺 吴燕生 +1 位作者 张兵 钟震 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2021年第1期88-94,共7页
针对传统航天器控制系统参数设计方法中存在的设计保守、主观经验性较强等缺点,使用概率分布对参数不确定性进行量化描述,采用概率指标代替确定性指标,对参数随机分布的系统进行概率分析,并使用可行域图对设计空间进行表征。在此基础上... 针对传统航天器控制系统参数设计方法中存在的设计保守、主观经验性较强等缺点,使用概率分布对参数不确定性进行量化描述,采用概率指标代替确定性指标,对参数随机分布的系统进行概率分析,并使用可行域图对设计空间进行表征。在此基础上,应用概率优化方法对控制器参数进行优化设计。最后,通过实例对提出的方法进行仿真验证。仿真结果表明,概率分析方法能够放宽参数的设计空间,通过概率优化方法可以得到满足概率指标要求的设计结果,提高了设计效率。 展开更多
关键词 航天器 姿态控制 概率设计 可靠性优化
一种非仿射高超声速飞行器姿态系统控制方法 认领
10
作者 路遥 刘晓东 路坤锋 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期132-140,共9页
针对非仿射高超声速飞行器姿态控制问题,提出了一种基于反步法的非线性控制方法。首先,通过干扰观测器估计攻角动态中的扰动量,在此基础上设计了俯仰角速度虚拟控制指令。然后,针对含有非仿射项的参数不确定的俯仰角速度动态函数,将其... 针对非仿射高超声速飞行器姿态控制问题,提出了一种基于反步法的非线性控制方法。首先,通过干扰观测器估计攻角动态中的扰动量,在此基础上设计了俯仰角速度虚拟控制指令。然后,针对含有非仿射项的参数不确定的俯仰角速度动态函数,将其视为一个扩张状态,通过状态观测器对其进行估计。接着,基于动态逆方法设计了升降襟副翼的控制律并基于李雅普诺夫方法证明了闭环系统的稳定性。采用指令滤波器避免反步法应用中虚拟控制指令微分项的“复杂性爆炸”问题,并得到虚拟控制指令的一阶和二阶导数信号。所提方法能够适用于变速变高飞行模式。最后,通过对比仿真实验,验证了所设计控制方法的有效性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 非仿射 姿态控制 反步法 扩张状态观测器 干扰观测器
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盾构机姿态调整算法及仿真研究 认领
11
作者 薛永健 《粘接》 CAS 2021年第2期192-195,共4页
针对工程用的盾构机械在掘进的过程中的姿态问题,在分析传统掘进姿态调整问题的基础上,提出一种基于BP的专家控制方法。在该方法中,首先提出盾构机掘进的运动学模型,从而分析盾构机掘进的原理;其次构建基于BP+专家系统的控制方法,通过B... 针对工程用的盾构机械在掘进的过程中的姿态问题,在分析传统掘进姿态调整问题的基础上,提出一种基于BP的专家控制方法。在该方法中,首先提出盾构机掘进的运动学模型,从而分析盾构机掘进的原理;其次构建基于BP+专家系统的控制方法,通过BP神经网络的学习能力为专家系统提供实例,而通过专家系统的实例,直接对盾构机姿态进行控制。最后,通过仿真验证了上述方法的可行性,为工程用盾构机掘进提供了实践参考。 展开更多
关键词 盾构机 BP神经网络 专家系统 姿态控制
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机载三轴云台的ESO_LQR复合控制方法 认领
12
作者 林峰 马翰廷 卢艳军 《沈阳航空航天大学学报》 2021年第1期47-53,共7页
针对机载三轴云台在工作时受多种复杂情况干扰的影响,传统的线性二次型调节器(LQR)可能无法快速隔离扰动从而导致系统鲁棒性变差的问题,提出扩张状态观测器(ESO)_LQR复合控制策略,通过ESO实时观测估计云台电机转轴上的非线性扰动并对其... 针对机载三轴云台在工作时受多种复杂情况干扰的影响,传统的线性二次型调节器(LQR)可能无法快速隔离扰动从而导致系统鲁棒性变差的问题,提出扩张状态观测器(ESO)_LQR复合控制策略,通过ESO实时观测估计云台电机转轴上的非线性扰动并对其进行补偿以提高LQR姿态角控制器的鲁棒性,提高了机载三轴云台系统的控制品质。通过仿真验证了该方法可以有效克服无人机机动及云台内部控制器耦合带来的力矩干扰,有效提高了系统的控制质量。 展开更多
关键词 三轴云台 姿态控制 扩张状态观测器 LQR 抗扰
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新一代大型运载火箭大推力直接入轨高精度姿态控制方法 认领
13
作者 黄聪 张宇 +2 位作者 王辉 李学锋 王硕 《导弹与航天运载技术》 CSCD 北大核心 2021年第2期21-24,共4页
为解决一级半构型的千吨级大推力新一代大型运载火箭直接入轨时刻5m直径机架变形结构干扰大、20吨级巨大载荷条件下刚晃与弹晃交联耦合严重、百吨级低温发动机氧涡轮泵停转后效干扰大、主发动机关机后姿态控制能力显著不足等难题,提出... 为解决一级半构型的千吨级大推力新一代大型运载火箭直接入轨时刻5m直径机架变形结构干扰大、20吨级巨大载荷条件下刚晃与弹晃交联耦合严重、百吨级低温发动机氧涡轮泵停转后效干扰大、主发动机关机后姿态控制能力显著不足等难题,提出了一种分时段多维增益自适应调整技术,动态调整关机后效段姿控系统滚动通道增益,可以有效提升载荷分离时刻姿态控制精度,确保20吨级有效载荷分离安全。 展开更多
关键词 新一代大型运载火箭 大推力入轨 姿态控制
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运载火箭多体动力学建模与仿真技术研究 认领
14
作者 李东 杨云飞 +2 位作者 胡鹏翔 张欢 程兴 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期141-149,共9页
针对新一代运载火箭结构动力学与控制系统耦合强烈、严重影响火箭的飞行稳定问题,提出一种基于多体动力学虚拟样机建模与仿真的方法,有效解决运载火箭姿态动力学模型地面难以验证的困难。首先阐述了在运载火箭姿态动力学分析中应用多体... 针对新一代运载火箭结构动力学与控制系统耦合强烈、严重影响火箭的飞行稳定问题,提出一种基于多体动力学虚拟样机建模与仿真的方法,有效解决运载火箭姿态动力学模型地面难以验证的困难。首先阐述了在运载火箭姿态动力学分析中应用多体虚拟样机的基本思路;然后对多体动力学模型与传统火箭姿态动力学模型在建模原理上的差异进行分析,指出引入多体仿真技术的意义;最后针对新一代火箭,提出并实现一种多体虚拟样机建模方法,仿真并验证了新一代火箭姿态控制模型与控制参数设计的正确性。本文的研究表明,航天器系统设计中常遇到复杂的动力学耦合问题,采用多体动力学虚拟样机仿真是一种行之有效的方法。 展开更多
关键词 多体动力学 运载火箭 动力学耦合 姿态控制
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四足机器人斜坡对角小跑运动控制研究 认领
15
作者 俞文雅 陶红武 +1 位作者 曾顺 谭跃刚 《武汉科技大学学报》 CAS 北大核心 2021年第1期60-67,共8页
能否在斜坡上稳定行走是判断四足机器人运动性能的一个重要标准。针对四足机器人采用对角小跑步态在斜坡地形上的运动,建立机器人结构简化模型并进行运动学分析,完成了该步态下的足端轨迹规划,并提出一种基于模糊控制的姿态调整方法,通... 能否在斜坡上稳定行走是判断四足机器人运动性能的一个重要标准。针对四足机器人采用对角小跑步态在斜坡地形上的运动,建立机器人结构简化模型并进行运动学分析,完成了该步态下的足端轨迹规划,并提出一种基于模糊控制的姿态调整方法,通过调节机器人支撑相关节角来减小机身运动过程中的横滚角波动,从而提升机器人斜坡行走的稳定性。Adams-Matlab联合仿真结果表明,所规划的足端轨迹可以满足四足机器人以对角小跑步态在斜坡上的运动要求,所提出的姿态调整控制方法可以有效提升四足机器人的运动稳定性和地形适应能力。 展开更多
关键词 四足机器人 轨迹规划 斜坡运动 对角小跑步态 姿态调整 模糊控制
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风扰动下空投型AUV的飞行姿态控制研究 认领
16
作者 赵凤烨 冯正平 《装备制造技术》 2021年第1期34-39,共6页
空投型水下机器人(AUVs)在空中的运动特性是其概念设计阶段的重要依据及理论基础。以空投型AUV作为研究对象,建立AUV/减速伞系统的九自由度模型,并设计AUV飞行姿态控制器令其以期望姿态入水。在建模过程中应用Missile Datcom软件实现对... 空投型水下机器人(AUVs)在空中的运动特性是其概念设计阶段的重要依据及理论基础。以空投型AUV作为研究对象,建立AUV/减速伞系统的九自由度模型,并设计AUV飞行姿态控制器令其以期望姿态入水。在建模过程中应用Missile Datcom软件实现对AUV本体气动力参数的估算,并基于软件计算结果对计算过程进行简化、验证。最终完成在风扰动下AUV/减速伞系统的飞行姿态仿真分析,结果表明设计的鲁棒性控制器可以保证AUV以接近期望姿态入水。 展开更多
关键词 空投型AUV 姿态控制 气动力参数 风扰动
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文章速递基于改进型自抗扰的四旋翼飞行器姿态控制 认领
17
作者 刘宝莹 李明秋 杨俊威 《指挥控制与仿真》 2021年第2期98-102,共5页
针对欠驱动四旋翼飞行器在建模不确定性和未知外界干扰下的姿态控制问题,提出了一种改进型自抗扰控制方法。该方法是将通过插值拟合所得到的新型非线性函数作用于扩张状态观测器和非线性误差反馈率中,从而得到改进型自抗扰控制器。仿真... 针对欠驱动四旋翼飞行器在建模不确定性和未知外界干扰下的姿态控制问题,提出了一种改进型自抗扰控制方法。该方法是将通过插值拟合所得到的新型非线性函数作用于扩张状态观测器和非线性误差反馈率中,从而得到改进型自抗扰控制器。仿真验证了基于改进型自抗扰的四旋翼飞行器控制系统具有较好的快速性和较强的抗干扰性、鲁棒性。 展开更多
关键词 四旋翼飞行器 自抗扰控制器 姿态控制 非线性函数
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文章速递基于四元数的垂直发射导弹数学建模及控制策略研究 认领
18
作者 王齐双 刘钧圣 +2 位作者 谭天汉 李永生 常冠男 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2021年第1期40-43,47,共5页
采用传统欧拉角的方式描述导弹运动时,垂直发射导弹会存在奇异点的情况。基于四元数建立了垂直发射导弹的空间运动数学模型,实现了导弹发射后俯仰、偏航、滚转三通道控制器设计,并对不同的转弯策略进行了研究。最后采用先转后滚策略进... 采用传统欧拉角的方式描述导弹运动时,垂直发射导弹会存在奇异点的情况。基于四元数建立了垂直发射导弹的空间运动数学模型,实现了导弹发射后俯仰、偏航、滚转三通道控制器设计,并对不同的转弯策略进行了研究。最后采用先转后滚策略进行了弹道仿真,验证了建模和控制器设计的正确性,可适用于垂直发射导弹的设计与研究。 展开更多
关键词 垂直发射 四元数 姿态控制 转弯策略 建模仿真
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文章速递小型旋翼无人机潜射控制器设计 认领
19
作者 吴江 陈恩民 +3 位作者 高翼捷 刘一芃 高鑫 夏洁 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期213-222,共10页
小型旋翼无人机在潜射过程中的弹射和姿态控制直接影响着潜射工程任务的成败。针对小型旋翼无人机在潜射过程中姿态难以快速调整、发射初始姿态易受海浪干扰等问题,提出一种无人机潜射系统的控制方案。采用带有矢量控制的助推火箭来调... 小型旋翼无人机在潜射过程中的弹射和姿态控制直接影响着潜射工程任务的成败。针对小型旋翼无人机在潜射过程中姿态难以快速调整、发射初始姿态易受海浪干扰等问题,提出一种无人机潜射系统的控制方案。采用带有矢量控制的助推火箭来调整无人机在发射段的姿态,并通过海浪预测模型优化无人机发射时间窗口;针对小型旋翼无人机在弹出后旋翼展开时的姿态不稳定问题,采用基于L1自适应控制方法的姿态控制律进行无人机的增稳设计。仿真结果表明:助推火箭的矢量控制发动机能够在2 s内快速调整无人机的俯仰姿态,设计的L1自适应姿态控制律能够在无人机旋翼展开的2 s内实现俯仰姿态的稳定控制,并且对潜射场景中气动参数的不确定变化具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 潜射无人机 水下发射 火箭助推弹射 展开转子 姿态控制
文章速递多航天器分布式事件触发分组姿态协同控制 认领
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作者 王帅磊 周绍磊 +2 位作者 代飞扬 刘伟 闫实 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期323-332,共10页
在分布式事件触发机制的基础上对多航天器分组姿态协同控制问题进行了研究。系统内包含若干个分组,并且航天器间的信息交互被抽象为无向拓扑。以修正罗德里格斯参数(MRP)描述航天器的姿态,构造了包含姿态和角速度的辅助变量,并设计了分... 在分布式事件触发机制的基础上对多航天器分组姿态协同控制问题进行了研究。系统内包含若干个分组,并且航天器间的信息交互被抽象为无向拓扑。以修正罗德里格斯参数(MRP)描述航天器的姿态,构造了包含姿态和角速度的辅助变量,并设计了分布式的控制输入。在分布式事件触发机制下,对每个航天器设计了触发函数,并结合代数图论和Lyapunov稳定性理论证明了多航天器能够渐近达到分组姿态协同,同时证明了系统内不会发生Zeno现象。仿真结果验证了在分布式事件触发机制下提出的控制输入的有效性。 展开更多
关键词 多航天器 分组 姿态控制 事件触发 无向拓扑 触发函数
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