【摘 要】
:
在飞行器设计中,以往的机体与发动机分离的设计方案已经不能满足现有的设计要求,因为在飞行器的飞行过程中,飞行姿态的变化会影响发动机的来流从而影响进气,发动机产生推力力矩同样会对飞行器的姿态产生影响,飞控系统和推进系统之间的耦合问题已经不能忽视。因此,本文以BTT(Bank to turn倾斜转弯)飞行器为研究对象,在飞行/推进系统一体化控制的条件下,设计了鲁棒控制算法,以求实现对飞控系统以及推进系统
论文部分内容阅读
在飞行器设计中,以往的机体与发动机分离的设计方案已经不能满足现有的设计要求,因为在飞行器的飞行过程中,飞行姿态的变化会影响发动机的来流从而影响进气,发动机产生推力力矩同样会对飞行器的姿态产生影响,飞控系统和推进系统之间的耦合问题已经不能忽视。因此,本文以BTT(Bank to turn倾斜转弯)飞行器为研究对象,在飞行/推进系统一体化控制的条件下,设计了鲁棒控制算法,以求实现对飞控系统以及推进系统的更精细的综合控制。首先,建立了后续建模工作所需的坐标系以及转换矩阵,在此基础之上建立了飞行器运动的动力学模型和转动的动力学模型,充分考虑飞控系统和推进系统相互的影响,对所得系统模型进行一定程度的线性化,得出最后的模型。其次,对冲压发动机几个比较重要的特性进行了拟合建模,主要分为三个部分,推力系统建模、进气道安全裕度建模、燃烧室最大温度建模,采用了LM非线性拟合算法,拟合过程均收敛,随后给出了拟合的可视化效果图,验证了拟合的有效性。在拟合模型的基础上设计了冲压发动机两点燃油的方案,在满足推力需求的情况下,尽可能保持燃油流量尽可能小。然后,在上面给出模型的基础上设计相应的鲁棒控制器,将三个通道间的耦合以及不确定项都看作干扰,对干扰的上界进行估计,基于干扰的上界设计了相应的鲁棒控制器。当飞行器飞行速域变化时,会引起相应气动参数的变化,滑模变结构控制的鲁棒性正好可以抵御一定的参数摄动,因此在推进系统满足推力指标的时候,飞控系统并不受到速域变化导致的参数摄动影响。最后,将推进系统控制方法和飞行控制方法应用于飞行和推进控制系统设计,模拟了特征点附近小范围飞行仿真,根据气动力拟合公式,对高度通道模型进行线性化,进行攻角控制,并进行了速度通道仿真,仿真结果验证了设计方法的有效性。
其他文献
随着科技的发展,曾经的人力工作越来越多的被机器人工作所取代,机器人的使用开始进入各个领域,随之出现的机器人示教技术也开始被人们重视,此前机器人的操作员都是一群有一定机器人学基础的人,但随着机器人的推广,机器人的使用者不再局限于那些知识分子,如何设计出一套同时满足示教精度高和上手门槛低两点的示教系统变成了机器人想要进一步发展和“出圈”需要解决的重要问题。这次毕业设计选择设计一款基于MEMS惯性传感器
心血管疾病是世界范围内损害人类健康的严重疾病,每年因心血管疾病死亡的人数正逐年递增,因此及早预测心血管疾病成为了医学领域内研究的重点之一。目前临床通过刚性传感器对人体进行连续动脉压检测,而这些商业化的检测产品无法做到对人体实时、连续、长期的监测。因此,本课题拟开发一种能够实现微型化、集成化和智能化的柔性超声波微传感器,它可以佩戴在人体手腕处实现实时血压波形监测。这种无创监测方式为预防心血管疾病和完
室外场景下的SLAM技术是机器人研究领域一大热点,是军事攻防、搜救、探索等领域的核心技术之一。论文重点研究室外大场景下无人系统定位优化、回环检测两部分内容,其中回环检测部分需要考虑到回环误匹配问题。该研究内容旨在解决智能无人系统在室外环境特征缺失情况下,传感器测量误差增大,场景干扰多,噪声大导致的定位精度降低,无法构建全局一致性地图的问题。论文中,合理利用多传感器信息,研究设计融合外观和几何信息回
随着工业化的发展,信息时代的到来,智能机器人在制造、交通、物联网以及智能服务方面扮演了重要角色。室内场景智能机器人针对清洁作业任务,展开了围绕自主智能清洁平台技术的研发,其中首先需要实现场景高精度语义地图协同构建及自主增量式更新,确保在复杂环境下可以准确找到自身定位,实现避障,进而完成清洁任务。对于作业环境,由于是在室内进行工作,全球定位系统(Global Positioning System,G
在控制和机器人技术研究领域,我们经常面临具有挑战性的决策问题:数据稀有或是过程复杂且部分未知。在这些情况下,设计一种能够从数据中学习并用于决策的算法具有很大的意义。强化学习(RL)是基于经验、目标导向的通用计算方法,可用于不确定下的决策问题。但是,在没有特定的工程知识的情况下,RL通常需要与环境交互多次,即缺乏交互效率。因此,针对数据稀缺(较少交互)的控制决策问题,本文研究了基于模型的强化学习,提
湿喷机械臂作为典型的隧道工程机械,其在铁路、公路等基础设施建设中发挥着不可替代的作用。为解决人工湿喷作业的作业环境恶劣、人身安全受到威胁以及作业质量难以保障等问题,本课题通过研究湿喷机械臂自动化作业策略及规划方法以实现湿喷机械臂自动化作业。本课题针对如何从隧道点云数据中获取自动化湿喷作业所需信息进行了深入的研究。通过对比三种常用的点云体积计算方法,结合本课题研究对象的特点确定了以2.5D生长法作为
由于残疾、老龄化、交通事故等原因引发的下肢功能障碍,严重影响患者的身心健康。传统康复治疗由康复师辅助患者活动下肢,训练任务繁重,康复师数量不足;亟需一种康复器械,代替康复师对患者进行下肢训练指导,帮助患者完成重复繁琐的康复训练。市面上的下肢康复器械大多是以踏车运动为蓝板设计的末端牵引装置,只能实现固定圆周运动,轨迹单一。而正常人体步态更加接近于椭圆形状,长期使用与正常人体步行参数有些许差别的圆轨迹
同时定位与建图(SLAM)是移动机器人感知的关键技术,机器人通过搭载相机或激光雷达感知周围环境,对自身进行定位并构建出环境地图用于导航与路径规划。本课题主要针对室内动态场景中使用RGB-D相机作为感知系统的移动机器人,解决视觉SLAM算法在动态环境中定位精度低、特征点追踪稳定弱以及稠密建图等问题。首先,为判定图像中动态物体的位置,本文设计了基于极线约束与语义分割的动态物体检测算法。动态物体检测算法
近年来,航天工业在社会进步的推动下迅速成长起来,卫星的发射量也大幅度增长,卫星装配环节作为卫星生产进程中非常重要的一步,必须不断升级改造以适应卫星日益增长的需求量。本文拟面向卫星装配环节,研究设计一套柔性装夹支撑系统,满足用户给出的装配功能和指标要求,在保证卫星装配的高精度前提下快速完成卫星零件的装夹支撑功能,提高装配的快速性及可靠性。本文首先给出柔性装夹支撑系统的整体设计方案,按照功能区域将系统
在“中国制造2025”五大工程的指导下,要求制造业向智能化、数字化、柔性化不断推进发展,多品种小批量的生产模式逐渐成为主流。但是目前多数企业的车间仍采用传统固定低效的方式布局车间,布局的柔性低、物流成本高、搬运时间长,设备利用率低等问题。多品种小批量机加车间作为装备制造企业的一个生产单位,研究其柔性布局方式很有必要。本文以某多品种小批量机加车间为研究对象,为实现机加车间的柔性布局设计展开了以下研究