控制与信息技术(原大功率变流技术) /oa &nbsp;月面定点软着陆次优制导控制一体化设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190400001 &nbsp;针对月面定点软着陆制导系统和控制系统分开设计带来的精度欠佳问题,提出了一种基于改进的ZEM/ZEV(zero-effort-miss/zero-effort-velocity)方法与反步控制方法的次优制导控制一体化设计方法。首先,对传统的ZEM/ZEV方法进行必要的改进,使其能够满足飞行安全的需要和飞行末端对于加速度的约束;其次,将反步法与改进后的ZEM/ZEV方法相结合,设计定点软着陆制导控制一体化系统; 最后,对整个系统的稳定性进行了分析。标称仿真及蒙特卡洛分析结果表明,本文所提出的方法具有更好的鲁棒性、更高的制导控制精度。 2019年08月05 00:00 2019年04期 1 5184608 &nbsp;张 勃,蔡远利 &nbsp;基于深度学习的红外烟幕区域分割技术 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190400002 红外成像制导系统容易受到烟幕干扰,分割烟幕区域是提高红外成像自动目标识别性能的有效技术途径。文章提出一种基于深度学习的红外烟幕干扰分割技术,针对实拍红外烟幕图像样本获取成本高而难以满足算法训练需求的问题,提出基于粒子系统的红外烟幕仿真技术,并针对性地借助图像增广技术模拟不同成像条件,借助Deeplab v3+ 算法实现烟幕区域分割。文章在零实拍红外图像条件下训练网络,在实拍图像集上测试结果与真实烟幕区域的平均交并比达到79%,实现了红外图像烟幕区域分割。 2019年08月05 00:00 2019年04期 1 2361695 &nbsp;齐 航1,袁健全1, 李 磊1,任 君2, 梁 杰2 &nbsp;基于小波包分解的BP 神经网络的短期风速预测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190400003 &nbsp;针对风速信号不稳定而引起的风速预测精度不高问题,文章提出了一种短期风速预测方法,其通过小波包分解将不稳定的风速信号转化为相对稳定的风速信号,再对其进行BP 神经网络预测,从而提高短期风速预测精度。仿真计算结果表明,基于小波包分解的BP 神经网络的短期风速预测模型的平均绝对百分比误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE) 均低于其他短期风速预测方法的各项误差,在短期风速预测中具有一定的优越性。 2019年08月05 00:00 2019年04期 1 1628265 &nbsp;王 宁<sup>1</sup>,罗汝斌<sup>2</sup>,廖 俊<sup>1</sup>,李 珺<sup>1</sup>,蒋 祎<sup>1</sup>,杨泽川<sup>1</sup>,袁俊杰<sup>1</sup> &nbsp;双未知输入自校准滤波方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=20190400004 &nbsp;在通信、导航、制导与控制、故障诊断等许多工程领域中,由于环境因素的影响、模型和参数的不当选取、量测设备故障等原因,系统状态方程和量测方程中往往含有未知输入(未知系统误差),而传统的Kalman 滤波方法却无法消除这两种未知输入的影响,导致产生较大的滤波误差。为此,文章提出一种双未知输入自校准滤波方法,分别对线性系统和非线性系统进行了详细讨论,并给出了相应的公式和计算步骤。该方法能够自动识别状态方程和量测方程中有无未知输入,当有未知输入时,能对其进行自动估计、补偿和修正。大量实例计算和仿真模拟结果表明,与传统方法相比,该方法能够有效提高状态估计精度,且计算简单,便于工程应用。 2019年08月05 00:00 2019年04期 1 1043513 &nbsp;傅惠民,杨海峰 双未知输入自校准滤波方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040001 在通信、导航、制导与控制、故障诊断等许多工程领域中,由于环境因素的影响、模型和参数的不当选取、量测设备故障等原因,系统状态方程和量测方程中往往含有未知输入(未知系统误差),而传统的Kalman滤波方法却无法消除这两种未知输入的影响,导致产生较大的滤波误差。为此,文章提出一种双未知输入自校准滤波方法,分别对线性系统和非线性系统进行了详细讨论,并给出了相应的公式和计算步骤。该方法能够自动识别状态方程和量测方程中有无未知输入,当有未知输入时,能对其进行自动估计、补偿和修正。大量实例计算和仿真模拟结果表明,与传统方法相比,该方法能够有效提高状态估计精度,且计算简单,便于工程应用。 2019年08月05 00:00 2019年04期 1 5 3887984 傅惠民,杨海峰 考虑不确定性的火星进入制导方法研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040002 当前,火星大气进入的初始状态不确定性和动力学参数不确定性已经成为制约火星进入制导技术发展的瓶颈,为进一步提高火星进入制导的精度,考虑不确定性的火星进入制导技术成为了近年来的研究热点。文章对火星进入制导技术发展的主要挑战和现有方法进行了梳理,对考虑不确定性的火星进入制导技术的改进发展现状进行了分类总结,并对存在的主要问题和可能的解决途径进行了分析和展望。 2019年08月05 00:00 2019年04期 6 11 7217888 江秀强,李 爽 基于MFTESO的可重复使用运载火箭多变量有限时间控制方法 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040003 针对可重复使用运载火箭一子级返回过程中大气层内无动力减速段姿态控制问题,考虑模型不确定性和外界干扰因素的影响,提出了一种基于多变量有限时间扩张状态观测器(multivariable finite-time extended state observer, MFTESO)的多变量有限时间控制方法。基于绕质心运动模型建立面向姿态控制的模型,利用MFTESO对系统状态和总扰动进行估计,并将估计值引入多变量有限时间控制器,以保证对姿态角期望值的准确和快速跟踪控制。基于Lyapunov理论证明了闭环系统有限时间稳定性;将基于MFTESO的多变量有限时间控制方法与非奇异快速终端滑模控制方法作对比,结果表明,前者使运载火箭一子级动态响应过程中的超调量、稳态误差更小,且能在有限时间内跟踪姿态角期望值,为实现垂直回收提供了必要条件。 2019年08月05 00:00 2019年04期 12 17 4688176 李晓栋,廖宇新,李 珺 基于深度学习的红外烟幕区域分割技术 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040004 红外成像制导系统容易受到烟幕干扰,分割烟幕区域是提高红外成像自动目标识别性能的有效技术途径。文章提出一种基于深度学习的红外烟幕干扰分割技术,针对实拍红外烟幕图像样本获取成本高而难以满足算法训练需求的问题,提出基于粒子系统的红外烟幕仿真技术,并针对性地借助图像增广技术模拟不同成像条件,借助Deeplab v3+算法实现烟幕区域分割。文章在零实拍红外图像条件下训练网络,在实拍图像集上测试结果与真实烟幕区域的平均交并比达到79%,实现了红外图像烟幕区域分割。 2019年08月05 00:00 2019年04期 18 22 5559054 齐 航<sup>1</sup>,袁健全<sup>1</sup>, 李 磊<sup>1</sup>,任 君<sup>2</sup>, 梁 杰<sup>2</sup> 多目标点同时到达约束下的集群四维轨迹规划设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040005 文章提出一种多目标点同时到达约束下的规划设计方法,其由匈牙利算法实现最优目标分配,防撞算法给出速度分段矩阵,经无人机运动学特性修正后,输出值可直接写入无人机地面站控制飞行。该方法在保证飞行器飞行安全的情况下,不仅解决了现有等长轨迹规划法导致的飞行器跟踪轨迹复杂性问题,同时也优化了飞行器同时到达多目标点的飞行时间。 2019年08月05 00:00 2019年04期 23 28 7377380 董程博<sup>1</sup>,陈恩民<sup>1</sup>,杨 坤<sup>1</sup>,魏东辉<sup>2</sup> 基于神经网络的飞行器协同编队控制研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040006 针对Leader-Follower结构飞行器协同编队制导控制问题,以侧滑转弯飞行器为研究对象,对制导回路与控制回路进行分析设计。首先在惯性空间中定义相对运动坐标系,建立相对运动模型;其次将Leader加速度信息作为扰动量,结合滑模变结构与神经网络理论设计了编队制导律,并考虑过载饱和问题,给出制导参数确定规则;最后设计控制系统,并证明了制导控制系统稳定性。仿真结果表明所设计的制导控制系统能够快速精确地对期望编队队形进行构建并保持。 2019年08月05 00:00 2019年04期 29 38 9806383 陈昶荣,许 鑫,崔东辉,程 进 基于生存型微分对策的航天器追逃策略及数值求解 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040007 航天器追逃博弈是空间竞争非常重要的一个方面,是当前航天领域的一个研究热点。文章基于生存型微分对策理论对航天器追逃博弈进行了研究,首先采用优化算法实现对追逃两航天器的博弈过程的初步求解,而后利用牛顿迭代法对该问题进行精确求解,并通过遗传算法、差分进化算法以及蚁群算法3种优化算法的性能对比,得出蚁群算法是一种较为有效的求解追逃博弈问题初值的优化算法。仿真结果表明,追逃博弈主要发生在Oxy平面上,并且追踪航天器推力加速度越大,其在博弈过程中的优势地位会越趋明显;同时两航天器之间的推力加速度相差越大,追逃博弈的时间会越短,但这种效果会随推力加速度差值的增大而逐渐减弱。 2019年08月05 00:00 2019年04期 39 43 5049585 吴其昌,张洪波 基于小波包分解的BP神经网络的短期风速预测 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040008 针对风速信号不稳定而引起的风速预测精度不高问题,文章提出了一种短期风速预测方法,其通过小波包分解将不稳定的风速信号转化为相对稳定的风速信号,再对其进行BP神经网络预测,从而提高短期风速预测精度。仿真计算结果表明,基于小波包分解的BP神经网络的短期风速预测模型的平均绝对百分比误差(MAPE)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)均低于其他短期风速预测方法的各项误差,在短期风速预测中具有一定的优越性。 2019年08月05 00:00 2019年04期 44 49 6558985 王 宁<sup>1</sup>,罗汝斌<sup>2</sup>,廖 俊<sup>1</sup>,李 珺<sup>1</sup>,蒋 祎<sup>1</sup>,杨泽川<sup>1</sup>,袁俊杰<sup>1</sup> 一种可折叠变形飞行器的过渡飞行控制策略设计与初步验证 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040009 文章简要介绍了一种可折叠变形的垂直起降无人机的概念及其飞行操控原理,提出了一种基于过渡飞行走廊的过渡飞行控制策略。在构建折叠变形原理样机之前,针对过渡飞行走廊的起始段和末尾段,以典型的四旋翼、固定翼飞行器平台为研究对象开展了控制策略设计和仿真分析,分别研究了垂直起降和高速巡航飞行模态与过渡飞行模态之间的状态衔接问题。最后,通过地面和风洞飞行试验验证了该过渡飞行控制策略的可行性和有效性。 2019年08月05 00:00 2019年04期 50 57 9317443 聂博文,刘志涛,曾维平,梁 勇,韩建飞 基于递推最小二乘法的飞行器模型参数在线辨识 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040010 为了实现飞行控制系统的在线更新、飞行能力在线评估以及飞行器故障的在线检测,需对飞行器动力学模型中未知参数的在线辨识方法进行研究。首先,在分析飞行器特性的基础上选取纵向小扰动线性运动方程和纵向非线性运动方程作为辨识的模型;之后采用递推最小二乘法分别对单输入多输出线性运动模型和多输入多输出非线性运动模型里面的线性子系统进行参数辨识。仿真结果表明,递推最小二乘法收敛速度快、计算效率高、辨识精度基本满足工程要求,可以用于在线辨识;但是该方法只适用于简单线性模型,无法直接用于非线性复杂运动模型。 2019年08月05 00:00 2019年04期 58 64 6079295 姜永明,王长青,徐 骋 环月极轨空间站地月转移轨道建模与优化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040011 环月极轨空间站是未来私人月球旅游和全月面到达的有效途径之一,空间站补给任务的完成需要高精度两脉冲燃料最优转移轨道设计建模与求解方法。文章基于逆向数值积分思路提出了一种两脉冲地月转移轨道快速设计模型,设计了能使用通用非线性规划算法计算的轨道优化搜索设计模型框架,最后利用黄金分割策略来快速计算燃料最优轨道解。仿真算例分析了两脉冲地月转移轨道近月制动点位置与转移时长的特性关系,并验证了所提方法的正确性和有效性。 2019年08月05 00:00 2019年04期 65 69 5634534 贺波勇 月面定点软着陆次优制导控制一体化设计 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040012 针对月面定点软着陆制导系统和控制系统分开设计带来的精度欠佳问题,提出了一种基于改进的ZEM/ZEV(zero-effort-miss/zero-effort-velocity)方法与反步控制方法的次优制导控制一体化设计方法。首先,对传统的ZEM/ZEV方法进行必要的改进,使其能够满足飞行安全的需要和飞行末端对于加速度的约束;其次,将反步法与改进后的ZEM/ZEV方法相结合,设计定点软着陆制导控制一体化系统; 最后,对整个系统的稳定性进行了分析。标称仿真及蒙特卡洛分析结果表明,本文所提出的方法具有更好的鲁棒性、更高的制导控制精度。 2019年08月05 00:00 2019年04期 70 78 8645185 张 勃,蔡远利 基于组合算法的运载火箭一子级动力垂直回收轨迹规划 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040013 标准轨迹设计是运载火箭一子级动力垂直回收制导方法研究的基础。文章针对标准轨迹设计,提出了一种基于外罚函数法、遗传算法与序列二次规划方法的组合算法。首先,将回收轨迹按照不同飞行特性分为5段,分别是:调姿段、高空滑翔段、动力减速段、气动减速段和着陆段;然后,采用外罚函数法将多约束问题转换为一个无约束问题,并利用遗传算法对其进行优化求解得到初始解;最后,在初始解的基础上,利用序列二次规划算法得到高精度的最优解。数值仿真结果表明,该方法可以优化出一条满足各项约束的回收轨迹,简单有效,具有较强的工程应用价值。 2019年08月05 00:00 2019年04期 79 84 5658531 谢 磊,张洪波,周 祥,汤国建 基于改进LQR的航向静不稳定飞行器控制方法研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2019040014 针对航向静不稳定飞行器横航向强耦合的特点,文章研究其横航向增稳控制方法。首先建立航向静不稳定飞行器的横航向耦合数学模型;之后针对常规LQR(线性二次型调节器)控制器存在稳态误差以及侧滑角不易测量的问题,利用准增广LQR方法设计了横航向增稳控制回路;最后进行了飞行器跟踪不同指令时的弹道仿真。仿真结果表明,本文所提增稳回路设计方法能够使得航向静不稳定飞行器实现输入指令的无静差跟踪,而且响应过程无超调、调节时间短。 2019年08月05 00:00 2019年04期 85 90 4899005 尉明军,王长青,徐 骋