基于机载视觉的舰载无人机自主着舰引导技术研究

无人机在现代海军中有着举足轻重的地位,其使用避免了大量人员伤亡。本文针对无人机自主着舰的难题,利用计算机视觉技术对无人机进行着舰引导。本文在设计机载视觉引导技术总体方案的基础上,详细研究了着舰地标识别、相机标定和无人机位姿解算算法。实验结果表明,本文设计的方案可以明显提高无人机自主着舰的可靠性。     

尾流干扰下舰载机的着舰控制研究

舰载机在着舰过程中受到尾流干扰导致稳定性不好,为了提高舰载机的着舰动态稳定性,提出基于小扰动补偿的尾流干扰下舰载机的着舰控制方法。构建尾流干扰下舰载机着舰控制约束参量模型,采用惯性姿态融合方法进行飞机着舰的动态姿态调节,根据尾流干扰导致的姿态偏移量进行误差反馈修正,实现对舰载机着舰过程中的位姿自适应控制,提高着舰控制的稳态性和动态性。仿真角表明,该方法能提高飞机着舰的稳定控制性,控制过程的鲁棒性较高。     

基于ESO和动态逆的欠驱动船舶航迹跟踪控制设计

针对欠驱动船舶航迹跟踪控制问题,考虑船舶动态不确定性、未知时变外部扰动和速度不可测的情况,将输出重定义方法、扩张状态观测器(extended state observer, ESO)和动态逆控制方法相结合,设计欠驱动船舶航迹跟踪控制律。输出重定义方法用来解决系统欠驱动问题；构造ESO,估计由船舶动态不确定性、未知时变外部扰动以及船舶各自由度运动状态变量间的耦合构成的总扰动和船舶速度；基于上述,采用动态逆控制方法,设计航迹跟踪控制律,使欠驱动船舶跟踪期望航迹,并保证航迹跟踪闭环控制系统所有信号最终一致有界。以一艘欠驱动船舶为例进行仿真研究,仿真结果验证了所设计的航迹跟踪控制律的有效性和优越性。     

基于反馈线性化的船载自稳平台非奇异滑模控制

船载自稳平台在深海区恶劣环境中易受负载力扰动和传感器噪声干扰,文章基于反馈线性化提出一种非奇异终端滑模控制器,并利用正切sigmoid函数和终端吸引子函数设计跟踪微分器以减少噪声干扰,最后利用MATLAB/Simulink开展S175型集装箱船模型在5级海况下的自稳控制仿真分析.研究发现,提出的控制策略可显著提高液压控制系统的精度和鲁棒性,能有效抑制传感器噪声和负载力扰动对液压位置追踪精度的影响,并且可以无抖振地跟踪船舶运动补偿工况下的复杂控制信号,对研发高精度船载液压自稳平台控制系统提供参考.     

基于H_∞和μ综合的防空导弹鲁棒控制器设计

防空导弹飞行环境复杂,气动参数变化剧烈,使得被控模型存在有界干扰和不确定性参数大范围摄动;以俯仰通道为例,建模分析测量噪声和执行机构的不确定性,分别应用H∞和μ综合方法进行鲁棒控制器分析设计,仿真验证了鲁棒控制良好的动态性能和鲁棒性能。     

基于H2/H∞调速器的柴油发电机组并联仿真研究

为提高船舶电站柴油机双机并联调速系统的动态精确度,应用混合H2/H∞控制理论设计了柴油机调速系统的设计混合H2/H∞调速器.计算机仿真结果表明,利用线性矩阵不等式方法所设计的混合H2/H∞调速器有效地提高了系统的动态精确度和抑制扰动的能力,改善了柴油机双机并联船舶电力系统频率的稳定性及双机之间的负荷均匀分配.     

船舶电站柴油发电机组H∞综合控制器的研究

船舶电力系统的稳定性主要取决于船舶电站柴油发电机组转速和电压的响应特性.转速和电压相互作用,对两者进行综合控制非常必要.本文将H∞控制理论应用于柴油发电机组综合控制系统的设计,将系统的性能要求转化为标准H∞控制问题.计算机仿真实验结果表明,本文设计的H∞综合控制器,能在充分考虑系统模型不确定性的情况下,有效地提高系统的动态精度和抑制扰动的能力,解决了转速和电压的综合控制问题,改善了船舶电力系统的稳定性.     

船舶电站柴油发电机组混合H_2/H_∞调速器的研究

将混合H2/H∞控制理论应用于柴油机调速系统的设计,将柴油机调速系统的性能要求转化为标准混合H2/H∞控制问题.计算机仿真结果表明,利用线性矩阵不等式方法所设计的混合H2/H∞调速器能在考虑模型不确定性的情况下,有效提高系统的动态精确度和抑制扰动的能力,改善船舶电力系统频率的稳定性.     

船舶电站可控硅励磁系统H∞控制器的研究

船舶电站电压的稳定性主要取决于同步发电机调压系统的响应特性。为了抑制负荷的扰动，提高系统的动态精度，将H∞控制理论应用于可控硅励磁系统的设计，将可控硅励磁系统的性能要求转化为标准H∞控制问题。计算机仿真实验结果表明，应用H∞控制理论设计的控制器能有效地提高系统精度和抗扰动能力。     

船舶电站柴油机调速系统H∞控制器的设计

船舶电站频率的稳定性主要取决于柴油机调速系统的转速响应特性,为了抑制负荷的扰动,提高柴油机调速系统的动态精度,本文将H∞控制控制理论应用于柴油机调速系统的设计,将柴油机调速系统的性能要求转化为标H∞控制问题。计算机仿真实验结果表明,用H∞控制理论设计的控制器能有效地提高调速系统精度和抗扰动能力。     

H∞滤波及数据融合在目标跟踪中的应用

为了解决在强干扰下的目标跟踪问题,本文基于H∞滤波和数据融合的思想提出一个多传感器跟踪算法.与卡尔曼滤波算法相比,本文提出的方法具有较高的滤波精度和较强的鲁棒性.最后的仿真表明了该算法的优良性能.     

液压操舵系统H2鲁棒优化控制研究

讨论了液压操舵系统的H2鲁棒优化控制方法，针对某液压舵系统系统设计了H2鲁棒优化控制器，并进行了仿真试验，仿真试验证明，该控制器优化了动态性能，能有效地抑制负载扰动和测量噪声的影响，提高了系统的鲁棒性。     

浅谈LPD17舰工程控制系统及其研发新概念

LPD17舰(SAN ANTONIO)是美国海军新一代两栖攻击舰，由美国BATH钢铁公司、?AYTHEON舰船系统公司和INTERGRATH三家公司组成的AVANDALE联盟公司设计建造。围绕该舰的研制开发制定了一整套LPD17舰研发计划。该舰工程控制系统的研制开发就是建立在该研发计划基础之上的。本文主要介绍LPD17舰工程控制系统及其采用的新技术以及该系统研发过程中采用的几个新概念：即新的工程采办制度、基于团队的综合产品和过程研发概念(IPPD)以及综合产品数据环境(IPDE)。最后总结了这些技术和新概念对工程控制系统研发过程的影响和成功之处。     

H∞滤波及数据融合在目标跟踪中的应用

为了解决在强干扰下的目标跟踪问题,本文基于H∞滤波和数据融合的思想提出一个多传感器跟踪算法.与卡尔曼滤波算法相比,本文提出的方法具有较高的滤波精度和较强的鲁棒性.最后的仿真表明了该算法的优良性能.     

H∞滤波及数据融合在目标跟踪中的应用

为了解决在强干扰下的目标跟踪问题，本文基于H∞滤波和数据融合的思想提出一个多传感器跟踪算法。与卡尔曼滤波算法相比，本文提出的方法具有较高的滤波精度和较强的鲁棒性。最后的仿真表明了该算法的优良性能。     

船舶伺服排缆Lebus滚筒多电机控制的研究

针对船舶伺服排缆Lebus滚筒多电机协同控制易受负载扰动和电机参数摄动影响的问题,本文提出了基于并行控制、相邻耦合控制、耦合误差同步控制的多电机动态协同控制系统,解决驱动电机动态偏差导致的准确性不足的问题;针对系统较强的非线性及不确定性,采用基于最小相关轴处理方法设计系统消除跟踪误差和同步误差控制器,将每一轴电机的跟踪误差和相邻轴电机的同步误差相结合,减少控制器数量。设计了船舶伺服排缆Lebus滚筒3轴协同控制系统,仿真结果表明,该方法具有较强的鲁棒性、动态快速性和同步精度。     

船舶电站同步发电机调压系统H∞控制器的研究

船舶电站电压的稳定性主要取决于同步发电机调压系统的电压响应特性。为了抑制负荷的扰动，提高同步发电机调压系统的动态精度，本文将H∞控制理论应用于同步发电机调压系统的设计，将同步发电机调压系统的性能要求转化为标准H∞控制问题。计算机仿真实验结果表明，用H∞控制理论设计的控制器能有效地提高调压系统精度和抗扰动能力。     

无人机倾斜转弯飞行控制系统设计与仿真

针对倾斜转弯(BTT)无人机飞行控制中的多变量强耦合问题,研究了一种适用于BTT无人机的反演算法,以实现飞行控制系统的自适应解耦控制。根据采用倾斜转弯控制无人机的基本特性,建立无人机的非线性控制模型,并将其转化为适用于反演设计的反馈块模型。在此模型上,基于反演的非线性控制系统设计方法,加入自适应神经网络逼近系统中存在的不确定性,基于Lyapunov稳定性理论推导了自适应调节律,设计了无人机飞行系统控制律。仿真结果表明该控制器能够实现控制解耦目的,且对指令信号跟踪效果良好,验证了该设计的有效性和可行性。     

H_∞控制在潜艇深度控制的应用

传统的PID控制器鲁棒性较差,模型参数变化对控制器的影响较大。为了提高系统的鲁棒性,将H∞控制器应用于潜艇机动控制。通过分析模型的速度参数摄动性,确定模型的干扰信号与评价信号,利用Matlab设计最优的H∞控制器。仿真结果表明在该控制器作用下,系统达到了信号跟踪的要求,并且在速度有较大摄动时,系统仍有较好的动态性能,即系统的鲁棒性较好。该方法亦可用于潜艇模型的其他单个或多个参数摄动的鲁棒性设计。     

基于神经网络的舰载无人直升机着舰控制研究

近年来,无人机技术迅猛发展,逐渐应用于侦查、通信中继、货物运输等领域。然而,当前无人机着舰系统仍存在鲁棒性不足、处理随机性情况能力弱等缺点。为保证无人直升机高效准确的着舰,本文对逆系统和单隐层神经网络进行了详细分析,通过对姿态控制器和速度控制器的研究,构建了一款适用于舰载无人直升机着舰的控制系统,能够满足无人直升机控制高效率和强鲁棒性的要求。