基于SDN的分布式无线网络架构及控制器配置策略

基于单一控制器的SDN架构容易导致无线网络性能受到影响,尤其针对高动态无线网络,将大幅降低其健壮性和鲁棒性。鉴于此,提出了一种分布式软件定义网络架构(Distributed Software Defined Wireless Network,DSDWN),该架构是基于完全分布式和分层式SDN思想提出的,包括主从控制器和事件传播系统,在该架构下提出了控制器系统的配置策略和主控制器的选择策略。仿真验证表明,提出的控制器配置策略在时延方面优于贪婪算法和聚类算法,更适合高动态无线网络环境;基于多目标优化的主控制器选择策略,优化了网络链路连接时长、总时延及节点资源,降低了路由开销。     

综合系统多重递阶控制设计方法(二)空-空航炮模态协调控制器设计方法

采用多重递阶控制,研究综合控制系统的控制结构及其协调控制器设计方法.根据综合系统中各个子系统之间的功能耦合作用需求,提出综合系统多重递阶控制结构.基于该结构,提出协调控制器设计方法,即准稳态运动和运动解析关系的组合方法.采用所提出的控制结构和协调控制器设计方法,基于某验证机的控制增稳系统,设计了综合飞行/火力控制系统.仿真结果表明,所设计的综合控制系统获得了良好的动态性能,所提出的控制结构和协调控制器设计方法是可行的.     

基于静止式中频电源组网系统的相位预同步及平滑调节的复合主从控制

针对静止式中频电源组网控制的难点以及现有微网控制策略对于中频组网系统的缺陷,提出了一种适用于静止式中频电源组网系统的相位预同步及平滑调节的复合主从控制策略。该方法主要由上位机、主机、从机和CAN总线构成,思路简单明了,易于实现。针对预同步过程中频电源采样点较少的特点,提出了一种多周期平均和无效过零点、谐波剔除的离散化数字锁相环技术,实现了组网单元相位的有效同步,并通过电流峰值的平均分配及峰值、相位的平滑调节,实现从机单元的无冲击并网,抑制了瞬时环流,仿真和实验结果证明了该方法的正确性。     

自治式水下航行器的控制结构

自治式水下航行器(AUV)和其它空中、陆地和水中无人驾驶航行器一样都有一般的控制问题。除了需要用于实时任务执行的高维和计算上密集的传感数据外,水下环境的动力和通信限制使得开发AUV的控制结构变得更加困难。本文介绍用于AUV的四种控制结构(分级的、不分级的、包含的和混合的结构)。详述11种AUV控制结构系统,体现了AUV技术水平和风格。还叙述新的基于传感器的嵌入式AUV控制系统结构并讨论其实现。     

基于智能突现的无人机群自主编队控制研究

针对无人机群自主编队中存在的控制器设计复杂,信息交互数据量大的问题,提出了一种利用智能突现和分布式通信的新型自主编队策略。建立了无人机群以及单个无人机的运动模型。为每个领航无人机设计比例导引制导律,为每个跟随无人机设计跟踪控制方法以实现多Leader-Follower(主从式)编队形式。通过仿真对编队方法的有效性进行了验证。     

反舰导弹主从式协同攻击样式

针对群弹系统执行攻击任务时,从弹按照主从式协同攻击样式跟随领弹实施攻击,利用领弹与从弹的位置信息解算出相对距离和角度,依据相对距离和角度误差的动力学特性,建立了主从式协同攻击样式的非线性数学模型,采用输出线性化理论设计了主从式协同攻击样式的控制律,证明了该控制律及其内动态系统的稳定性.仿真表明,在领弹机动条件下,实现了对从弹的速度和弹道偏航角的控制,从弹能保持与领弹的相对距离和弹道偏航角均快速收敛并稳定到期望值.     

面向目标对峙跟踪的四旋翼协同编队控制方法

针对多四旋翼编队飞行过程中对地面目标对峙跟踪、几何队形生成、稳固保持和协同抗干扰问题,设计了一种可应对外部环境干扰和气动参数不确定性的多四旋翼主从式协同目标跟踪方法。首先,建立存在外部干扰以及参数不确定性的四旋翼运动学/动力学模型;其次,基于Lyapunov导航向量场设计领航者的对峙跟踪航迹使得领航者以固定对峙半径实现对目标的盘旋跟踪;然后,构造多四旋翼分布式位置保持控制器,为后续姿态控制器构造提供必要的期望指令;最后,针对四旋翼外部环境干扰和气动参数不确定性设计基于自抗扰控制的多四旋翼姿态跟踪控制器。仿真结果表明所提方法可以在局部智能体通信的前提下实现对地面目标的对峙跟踪,显著改善四旋翼编队系统的抗干扰能力,提升干扰环境下多四旋翼编队几何构型的稳固性。     

基于迭代学习观测器的卫星姿态滑模容错控制

为解决卫星上反作用飞轮存在安装偏差、故障及外部干扰情况下的姿态控制问题,提出了一种基于迭代学习观测器的姿态容错控制方法。该方法通过设计迭代学习观测器,以较小的计算量实现对执行机构发生的故障以及安装偏差进行精确的估计。并利用观测器的观测结果设计滑模控制器,使处于外部干扰条件下的卫星系统在执行机构发生故障的情况下可以快速稳定地完成姿态机动任务。进一步基于Lyapunov稳定性定理证明了迭代学习观测器及控制器的全局渐近稳定性。针对反作用飞轮存在不确定性及故障的情况下进行仿真,仿真结果表明,与同类容错控制方法相比,所提方法可以更加快速精确地对故障进行估计并完成姿态控制。     

基于曼彻斯特编解码的脉冲电源同步控制策略

为了解决电磁发射技术中的脉冲电源高精度同步控制问题,采取了一种基于曼彻斯特编解码的光纤环网的方法。该方法首先对曼彻斯特编解码方式进行时序仿真分析,并将其应用于光纤环网通信中;然后,利用光纤环网通信进行脉冲电源同步控制模拟实验;最后,通过对曼彻斯特编解码波形仿真以及逻辑分析仪的采样数据进行分析。仿真和实验结果表明:该方法能够在一定程度上解决脉冲电源高精度同步控制需求问题,可以有效地将时钟同步精度控制在100ns以内。     

移动卫星天线稳定伺服系统的设计与仿真

移动卫星天线稳定伺服系统在运动载体扰动下,能够扫描、精确对准并跟踪通信卫星,实现运动载体对星通信。卫星天线的柔性部件造成的低频机械谐振和系统较低的开环增益是稳定伺服系统设计的难点,因而,设计采用专家系统和串级PI调节器相结合的控制算法,同时使用陷波滤波器抑制低频谐振的影响。为了验证算法的可行性,实验运用MATLAB和dSPACE构成的实时仿真平台进行半实物仿真分析。仿真和实验结果表明:基于专家系统的串级PI控制器和陷波滤波器相结合的控制结构可以达到系统指标。     

Froude摆系统的全局有限时间同步

基于广义线性状态误差反馈控制器,构造了2个Froude摆系统的主从有限时间同步框架,并将2个Froude摆系统的全局有限时间同步问题转化为主-从系统的误差系统的全局有限时间稳定性问题;然后,应用有限时间稳定性理论证明了2个Froude摆系统实现全局有限时间同步的判据并进行了优化,同时估算了同步时间;最后,通过计算机仿真验证了所得判据的有效性。     

基于脉冲干扰的跳频网络同步和随机接入研究

针对脉冲干扰对数字通信的影响,提升无线电跳频网络抗干扰性能,提出了基于干扰信号实现跳频通信时间粗同步以及Boj-S-ALHOA协议随机接入技术。介绍了基于干扰信号的跳频捕获和Boj-S-ALHOA协议网络时隙分配原理,并对这种方法下的跳频捕获平均同步时间和跳频网络的信道吞吐量及容量进行了仿真对比分析。结果表明该方法在脉冲干扰下同步时间短,且Boj-S-ALOHA协议下的节点接入方法更加适合战术通信网络。     

飞行器执行机构故障的鲁棒容错控制器设计

针对具有冗余操纵机构飞行器的执行机构故障,提出了一种主控制器加补偿控制器的鲁棒容错控制器结构。两个控制器可分开单独设计。系统无故障时,仅主控制器作用,保证被控系统具有较高的性能;系统发生故障后,启用补偿控制器,在保证闭环系统稳定的前提下尽可能地补偿故障对系统造成的影响。控制器可以兼顾系统的性能鲁棒性和容错性,可作为自修复飞行控制系统中的应急控制律。采用PID基于扩张状态观测器的故障补偿的方法实现了该控制器结构。最后,以飞机方向舵卡死故障为例,验证了该控制器的正确性和有效性。     

双冗余热备份技术的综合控制设备设计与实现

为提高地面装备可靠性,提出一种基于双冗余热备份技术的车载综合控制设备,采用仲裁方式实现状态实时监测及主、备切换功能,同时基于复杂度、可靠性及实现难度考虑,设计一种任务级同步的余度管理方法,通过余度间的通信链路及运行在CPU模块上的任务同步软件模块实现主、备间的任务同步,既满足设备同步需求,同时易于实现,复杂度低。     

混沌序列网形跳频网络同步方案

跳频信号的同步过程是跳频通信系统的关键.针对网形跳频网络中同步难的问题,提出了一种基于混沌序列的动态双频跳频同步方案.该方案采用混沌系统生成分布式跳频序列,同时引入并行解调器结构实现双频跳变的时序控制.仿真结果表明,方案可有效应对慢跳频通信系统中常见的部分频带干扰和强单频干扰,且同步建立过程简单迅速,系统的稳定性和安全...     

基于神经网络的模型参考自修复飞行控制

提出了一种基于模糊神经网络的模型参考自修复飞行控制结构,并对所使用的BP网络学习算法进行了分析改进.对比非故障和故障状态下的飞行仿真结果表明,改进后的自修复飞行控制方法可以有效地抑制神经网络的"过学习"现象,减小了对神经网络辨识器精度的依赖程度,在故障条件下的补偿作用非常明显,达到了自修复飞行控制的目的.     

基于时延的软件定义航空网络控制器部署策略

在软件定义航空信息网络架构中,针对控制平面单点失效问题,提出一种多控制器部署方案。通过构建航空集群域,在航空集群域中部署集群控制器,控制器进一步控制该域内飞机来获得网络的高效管理以及信息的有效处理。定义数据传输时延、控制路径时延以及控制器同步时延,以航空信息网络全网时延最小为优化目标,在构建航空集群方面,提出一种k-means改进算法;在集群域中部署控制器时,提出一种时延约束的可靠部署方案。仿真结果表明,该方案能够有效保证全网络的可靠性,并可以有效降低网络中的时延开销,为解决多控制器部署提供了思路。     

遥控作战机器人编码器ASIC研究与设计

一个可用于军事领域的多功能遥控机器人编码器芯片,含振荡及时序产生电路,解码模块电路,功能判断、地址学习码和控制功能码发送电路,及编码模块电路等模块.模块连接后,机器人向编码器发送地址学习请求信号,编码器接到该信号后马上发送地址学习码,机器人学习完后向编码器发送一个通信完成反馈信号.作战指挥中编码器又不断向机器人发送控制功能信号,机器人接到该信号后进行功能操作再向编码器发送一个通信完成反馈信号.其利用到机器人作战的指挥控制中心,控制机器人进入危险战区执行特殊任务,可提高任务执行成功率,减少不必要流血事件.     

TOD-伪码同步辅助快跳频同步方法

在FH扩频系统中,只有收发双方的跳频频率在时间上同步才能够解调出准确的数据信息。针对直跳扩(DS/FH)体制的通信系统存在跳频同步困难的问题,提出了一种基于TOD同步法的TOD-伪码同步辅助快跳频同步方法。本方法利用伪码同步结果对跳频时间差进行补偿,进一步消除TOD时间带来的误差以实现精确跳频同步,提高跳频时间误差估计精度。通过仿真结果可知,伪码同步辅助跳频同步后进一步降低了跳频时间误差,且随着信噪比的增加残留的跳频时间误差越小。本方法不仅解决了长码带来的存储问题还实现了快速同步,且能够达到很高的同步精度,因此具有很强的抗干扰性。     

基于距离量测的主从式AUV协同定位方法

多AUV(Autonomous Underwater Vehicles)协同定位是多AUV协作系统研究的关键问题.通常在主从式协同定位中,主AUV内部装备高精度导航设备,从AUV内部装备低精度导航设备,主从AUV均装备水声通信装置.为了改善从AUV的导航定位精度,提出了利用主从AUV水声通信时间延迟测量二者之间的相对距...