中国航空科学基金(2008ZC01006)
- 作品数：31 被引量：157H指数：8
- 相关作者：董新民郭军王龙陈勇李洪波更多>>
- 相关机构：空军工程大学西安飞行自动控制研究所北京航空航天大学更多>>
- 发文基金：中国航空科学基金国家自然科学基金国防科技技术预先研究基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术电气工程交通运输工程更多>>
- 飞机环控/发动机系统多目标优化
- 2011年
- 提出一种改进的多目标粒子群优化算法,应用于飞机环控/发动机系统的综合优化.将不同飞行阶段系统总熵产最小视为不同的目标函数,建立了多目标优化模型.进而在基本多目标粒子群优化算法基础上,引入跳转操作、族群概念和一种全局最优位置分配方法,提出了一种改进算法,测试结果表明该算法性能良好.采用该算法对多目标优化模型进行计算,得到收敛且分布均匀的非劣最优解集,为飞机系统综合优化提供一种新思路.
- 李洪波董新民李婷婷郭军
- 关键词：多目标优化环控系统发动机系统粒子群优化
- 不确定隶属函数T-S模糊控制器设计与稳定分析
- 2010年
- 针对许多非线性系统存在的结构不确定和难以用精确数学模型表达等问题,在研究基本Takagi-Sugeno(T-S)模糊模型的基础上,通过增加一个隶属函数自由变量,利用线性矩阵不等式(LMI)设计了一个使得闭环系统渐进稳定的状态反馈控制器,并给出稳定条件.所得到的条件充分利用了前件变量隶属函数的结构信息和后件局部子系统之间的相互关系,降低了常规T-S模糊系统的稳定性条件的保守性和求解难度.通过仿真实例验证了该方法的可行性和有效性.
- 李东升邵山陈军魏晨段海滨邹杰
- 关键词：T-S模糊模型模糊控制器隶属函数
- 执行器不确定系统鲁棒预测动态控制分配策略被引量：3
- 2012年
- 针对多操纵面级联飞行控制结构中执行器存在多面体不确定的问题,提出了一种基于鲁棒预测控制理论的动态控制分配策略.考虑位置约束和速率约束,建立了多面体不确定冗余执行器的增广控制模型;以执行器状态和虚拟指令跟踪误差为增广变量构造二次型李亚普诺夫函数,将无穷时域Min-Max非线性规划转化为线性矩阵不等式凸优化问题,设计了保守性小的鲁棒预测控制律.各个控制指令汇集到一个混合优化控制分配器,由它分派控制指令,以最优地补偿执行器的不确定动态特性.仿真结果表明,该策略可综合补偿执行器的多面体不确定性,在操纵面偏转范围内精确地跟踪虚拟指令,保证了闭环系统的稳定性,具有较好的鲁棒性.
- 陈勇董新民薛建平王发威
- 关键词：鲁棒预测控制
- 多操纵面飞控系统约束自适应控制分配策略被引量：10
- 2011年
- 为充分利用多操纵面飞行控制系统的冗余控制效能,提出了一种权值自适应修正的混合优化控制分配策略。在考虑各操纵面位置约束和速率约束的基础上,建立了多目标混合优化控制分配模型;沿梯度下降方向自适应调整权值以改变控制指令,利用控制目标优化实现对虚拟控制指令的有效跟踪;证明了该模型的等价实现形式,推导了权值矩阵的自适应更新公式。仿真结果表明,该策略可综合考虑各操纵面不同的物理约束和控制效能,生成最优的操纵面协调偏转指令,避免了出现指令抖振的现象。
- 陈勇董新民薛建平陈娅莉
- 关键词：飞行控制系统多操纵面
- 软管锥套式空中加油系统建模与特性分析被引量：17
- 2014年
- 针对自主空中加油研究中软管锥套运动模型过于简化,现有建模方法又存在成本高、计算量大、软管长度恒定等缺陷的问题,根据集中参数法原理,提出了一种长度可变的多级串联理想单摆系软管锥套运动模型.同时考虑软管收放、加油机牵连运动、重力、定常流、大气扰动、加油机尾流等内外部因素,推导了迭代形式的变长度软管锥套三维运动方程.由摆长约束导出了求解软管拉力的代数线性方程组,进而给出了模型稳定性证明和适用条件.通过数值仿真,测试了锥套阻力、平衡位置、软管收放等稳态特性,分析了加油机滚转运动、尾涡流场对软管锥套的动态影响以及软管甩鞭现象的产生机理.数值仿真结果验证了所建模型的有效性.
- 王海涛董新民窦和锋薛建平
- 采用单目视觉的无人机自动空中加油仿真被引量：1
- 2012年
- 自动空中加油是未来无人机(UAV)需具备的重要能力之一。建立了包括UAV和加油机模型、视觉传感器、气动影响及视景的飞行硬管式无人机自动空中加油仿真系统;研究了单目视觉特征点识别与位姿估计算法,考虑大气扰动及加油机尾流的影响;设计了通过轨迹跟踪实现UAV与加油管会合对接的控制策略,并对加油末段的对接机动进行了仿真。结果表明,单目视觉可实现精确的相对位置测量,轨迹跟踪控制器超调量小,保证了自动空中加油的平稳对接。
- 王龙董新民贾海燕
- 关键词：无人机自动空中加油机器视觉位姿估计跟踪控制
- 基于改进种群多样度的差分进化算法被引量：6
- 2012年
- 针对差分进化算法进化后期易出现早熟收敛而陷入局部最优的缺陷,提出了一种基于改进种群多样度的差分进化算法。对进化算法种群多样度进行了研究,经过数学推导,证明了种群多样度与算法全局寻优性能的关系,提出了一种随机变异策略,更好地保持了寻优过程中种群的多样性,增强算法的全局搜索能力。典型测试函数实验表明,改进后的差分进化算法相对于标准差分进化算法具有更好的种群多样性和抑制早熟收敛的能力。
- 陈爱华董新民董志刘棕成
- 关键词：差分进化算法早熟收敛
- 基于DMDE算法的前向神经网络设计
- 2012年
- 针对神经网络结构与参数并行优化问题,提出一种基于动态多群体差分进化算法的前向神经网络设计方法。采用分层递阶结构原理构造算法个体,根据控制基因信息将个体分成不同的动态群体。通过对个体进行重构,实现进化过程中个体信息的充分交换与共享。设计基于群体适应度的控制基因更新方法来优化网络拓扑结构,克服结构优化的盲目与低效问题。将所设计的神经网络应用于大包线飞行控制律参数拟合中。仿真结果表明,该算法能快速有效地确定神经网络的结构和权值,所优化的网络在调参控制中具有较好的泛化能力。
- 刘棕成董新民陈勇
- 关键词：神经网络结构优化差分进化算法增益调参
- 飞机环控/发动机系统多目标决策研究
- 2011年
- 提出一种两阶段多目标决策方法,应用于飞机环控/发动机系统的多目标决策分析。将起飞、加速爬升和高空超音速巡航阶段的总熵产最小视为不同目标函数以建立多目标优化模型,采用多目标优化算法得到非劣最优解集。在此基础上进行方案初选,利用改进综合权重的Vague集决策方法对备选方案进行模糊评价和优选,并找到最终解。计算结果验证了该方法的合理性。
- 李洪波董新民李婷婷郭军
- 关键词：环境控制系统发动机系统多目标决策VAGUE集熵权
- 无人机空中加油自主会合控制器设计被引量：14
- 2010年
- 针对自主空中加油中的飞行器会合问题,提出一个完整的自主控制方案,以使无人机在无加油机主动配合情况下具备自主会合能力.通过改进带终端碰撞角约束的比例导引律,将期望的会合点作为跟踪目标,实现终端航向的控制.为了满足会合对无人机机动性能的要求,使用Backstepping方法设计控制律,在保证无人机稳定性的基础上,实现了制导信号的精确跟踪.仿真结果验证了所提出控制方案的有效性.
- 郭军董新民徐跃鉴廖开俊
- 关键词：自主空中加油会合比例导引反推
