白涛
- 作品数：17 被引量：39H指数：4
- 供职机构：哈尔滨工程大学自动化学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金国际科技合作与交流专项项目更多>>
- 相关领域：自动化与计算机技术交通运输工程理学水利工程更多>>
- 水下超空泡航行体纵向机动运动控制研究被引量：6
- 2011年
- 针对超空泡水下航行体机动很难控制的问题,通过对滑水力、尾翼受力的分析,完善了超空泡航行体模型,使用反馈精确线性化方法对非线性系统模型进行线性化处理,使用多输入多输出极点配置法为航行体设计控制器,采用空化器和尾翼分段延时控制的方法,对超空泡航行体在纵平面内的航行深度进行控制.仿真证明,改进的水下超空泡航行体的模型符合实际运动规律,设计的控制器能够在纵平面内实现对水下超空泡航行体机动运动的稳定控制.
- 白涛毕晓君
- 基于水洞实验的超空泡形态的动态估计研究被引量：6
- 2017年
- 针对超空泡航行体运动控制中的超空泡形态的估计问题。该文以超空泡航行体模型的水洞实验数据为依据,获得了空化器在运动过程中的超空泡的内、外压力和形态数据,然后使用强跟踪滤波算法对这些数据进行处理,得到了超空泡形态的动态估计算法。结果表明,得到的超空泡形态的估计值与测量值之间的误差满足超空泡航行体的稳定控制的要求,证明了该文得到的超空泡形态估计算法的正确性。
- 白涛蒋运华韩云涛
- 分叉分析在水下高速运动体稳定控制中的应用被引量：6
- 2008年
- 为保证水下高速运动体在水中能稳定地高速运动,使用分叉法分析运动体的运动稳定性和稳定运动的区域.对运动体受力和超空泡特性进行分析,利用Matlab/R2007a simulink仿真平台,建立了水下高速运动体纵向运动动力学模型的模块化仿真模型.采用分叉分析法确定系统分叉点、模型稳定运动的区域和运动稳定性,并使用数值仿真验证.仿真结果证明,建立的水下高速运动体的纵向运动仿真模型符合运动体的实际运动规律,在分叉点处模型的运动特性产生突变,在指定区域内模型能够稳定运动.
- 白涛孙尧莫宏伟
- 关键词：稳定控制
- 基于混合扩展卡尔曼滤波的超空泡航行体变深运动控制研究被引量：3
- 2017年
- 为解决测量和环境噪声导致的超空泡航行体在变深运动中的失稳问题,提出一种基于混合扩展卡尔曼滤波算法的控制方法。进行水洞实验获取超空泡航行体模型在控制过程中的测量和环境噪声,采用这些数据改进了超空泡航行体的纵向运动数学模型;基于混合扩展卡尔曼滤波算法改进了超空泡航行体变深运动控制器。仿真结果表明,混合扩展卡尔曼滤波算法能够有效地提高超空泡航行体变深运动的稳定性。
- 白涛蒋运华韩云涛
- 关键词：流体力学
- 超空泡航行体纵向运动控制的水洞实验被引量：1
- 2017年
- 针对在理想环境下设计的超空泡航行体控制器不能满足实际条件下的控制要求的问题,本文提出了一种基于水洞试验的超空泡航行体纵向运动控制器的等效设计的方法。通过对空化器可控的超空泡航行体的缩比模型的水洞实验,获取了空化器在运动时的空化数和空泡形态数据,以此为基础对超空泡航行体的纵向运动模型进行修正,并采用LPV反演算法设计了控制器,采用仿真实验检验控制效果。结果表明,采用水洞试验数据进行控制器设计,能够更加贴近实际运动环境,为实现超空泡航行体在真实环境中的控制提供了有力的依据。
- 白涛吴振刘建芸韩云涛
- 关键词：模型修正仿真验证
- 基于LPV的超空泡航行体H_∞抗饱和控制被引量：3
- 2016年
- 针对超空泡航行体在运动过程中面临的执行器饱和问题,提出一种基于线性变参数(linear parameter varing,LPV)的抗饱和控制方法。首先在航行体动力学模型基础上考虑执行器饱和非线性因素,将滑行力和执行器分别建模为时变参数的仿射函数,最终得到系统矩阵仿射依赖于时变参数的LPV模型,同时,该模型也考虑了噪声干扰条件下控制器的鲁棒性。基于该LPV模型,运用多面体理论和Lyapunov方法设计了不依赖于时变参数的静态状态反馈控制器。仿真结果表明,所设计的控制器可以保证航行体在执行器发生饱和时仍能渐近跟踪给定深度指令,且在零初始条件下具有对噪声的H_∞抑制性能。
- 韩云涛强宝琛孙尧白涛
- 关键词：执行器饱和
- 基于圆判据的超空泡航行体非线性控制研究被引量：4
- 2015年
- 超空泡航行体在高速航行过程中大部分表面被空泡包裹,航行体尾部与空泡间相互作用产生剧烈变化的滑行力,该滑行力是导致航行体失稳的主要因素。由于航行体与空泡相互作用机理的复杂性,使得滑行力表达式存在很大的建模差异和参数不确定性,针对这一问题,该文首先通过一系列变换将系统模型表示为线性环节和非线性环节反馈连接的形式,然后基于圆判据定理给出了航行体绝对稳定的充分条件,并依据该条件采用状态反馈极点配置方法设计控制器。仿真结果表明,该控制器针对滑行力建模不确定性和参数不确定性的情况,可以通过合理配置闭环极点实现系统对不同非线性条件的绝对稳定。
- 韩云涛强宝琛孙尧白涛
- 关键词：不确定性
- 水下高速运动体空间运动的建模与仿真被引量：4
- 2008年
- 为对水下高速运动体的运动进行准确分析,使用MATLAB软件建立水下高速运动体的模块化模型并仿真。通过对运动体受力和超空泡特性进行分析,建立了水下高速运动体空间运动的非线性、分段数学模型。在MATLAB/R2007a软件中,使用simulink加S函数混合编程的方法,建立了含复杂非线性项的模块化仿真模型。仿真结果证明,建立的水下高速运动体的运动模型符合运动体的实际运动规律,为之后的控制系统设计奠定了基础。
- 白涛孙尧莫宏伟
- 关键词：超空泡模块化仿真
- 基于时滞特性的超空泡航行体预测控制被引量：3
- 2020年
- 针对航行体在运动条件下存在的时滞问题,提出了一种状态空间预测控制方法.首先,考虑航行体动力学模型的时滞特性,将模型中非线性滑行力分解为时滞与非时滞两部分,通过相应变换推导出航行体的线性变参数(LPV)时滞模型.然后,针对航行体的参数摄动,利用多胞形理论得到LPV系统的等价模型,减小在线实时计算量.最后,将实时可测参数信息与预测模型相结合设计状态空间模型预测控制器,研究系统的动态性能.仿真结果表明,该控制器对具有时滞特性的超空泡航行体有良好的控制效果及抗扰动能力.
- 韩云涛许振白涛张骁
- 关键词：时滞预测控制鲁棒性
- 水下高速运动体纵向运动建模及稳定控制被引量：1
- 2009年
- 为保证水下高速运动体在水中能稳定地高速运动,使用分叉法分析运动体的运动规律并确定控制律。对运动体受力和超空泡特性进行分析,建立了水下高速运动体纵向运动的动力学模型,利用Matlab/R2007asimulink仿真平台设计了水下高速运动体模型的仿真模块化模型。采用分叉分析法确定系统分叉点、模型稳定运动的区域,以此为依据确定最适合系统的极点,设计控制率并使用数值仿真验证。仿真结果证明,建立的水下高速运动体的纵向运动模型符合运动体的实际运动规律,在分叉点处模型的运动特性产生突变,在合适的控制率下可以避免突变产生,使模型能稳定运动。
- 白涛孙尧莫宏伟
- 关键词：稳定控制
