延时和切换拓扑下多智能体系统动态事件触发一致性

研究了具有延时和切换拓扑的一般线性多智能体系统动态事件触发一致性问题.在实际系统中,传统的触发方式并不能有效地节约网络资源,在事件触发机制的基础上,通过引入动态变量提出了动态事件触发机制.使所设计的事件触发条件可以根据系统的运行状态进行动态调整,从而减少控制更新的频率.在时延控制输入、切换拓扑及动态事件触发下,建立了闭...     

延时下基于事件触发的多智能体系统一致性

研究了通信延时下基于事件触发的一阶多智能体系统一致性问题。针对有向固定拓扑,设计了通信延时下基于事件触发机制的控制器。利用李雅普诺夫稳定性理论提出了能够使系统稳定和一致的事件触发函数和时延上界,并利用该事件触发规则求取两次触发之间的最小间隔,证明了该系统不存在Zeno行为。事件触发机制的引入有效减少了控制器的更新次数和智能体之间的通信频率,节约了资源,最后通过仿真实例验证了该理论方法的可行性与有效性。     

时滞对主动悬架幅频特性的影响

为探究时滞对主动悬架控制性能的影响,在分析时滞对闭环控制系统传递特性影响的基础上,建立了考虑控制输入时滞的悬架系统模型,并以该模型为研究对象,理论分析了时滞对天棚主动控制和加速度阻尼主动控制下悬架幅频特性的影响,最后通过数值仿真进行了分析与验证。结果表明:时滞导致车体加速度的传递率增大,同时还造成一、二阶主振型频率的变化,并在中、高频区域产生多个共振峰;较大的时滞会造成主动悬架振动控制效果的明显恶化甚至系统的失稳。     

基于事件触发的船舶航向自适应控制研究

针对非线性船舶航向控制系统,充分考虑系统具有未知常数参数,从执行机构实际出发构造触发事件并基于反步法设计控制器输入信号,提出了基于事件触发的自适应控制器的设计方法。理论证明及仿真分析表明,基于事件触发的自适应控制器在保障系统稳定的同时,实现了系统输出对指令信号的良好、快速的跟踪效果,提高了执行机构的执行效率。     

分布式多无人机编队控制与博弈算法研究

针对多无人机的任意队形编队控制问题,将博弈论引入分布式控制问题中,提出一种基于博弈的分布式控制算法。该算法将梯度下降和一致性方法结合,将多无人机编队问题转化为分布式博弈问题。通过一致性方法,系统内每个无人机个体都可以对其他个体的位置进行有效估计。利用梯度下降实现纳什均衡点的求解从而实现理想编队。在提出的分布式控制算法下,个体无人机无需全局信息,只需交换邻居个体的信息就可实现多无人机的任意编队。将算法应用到多旋翼无人机系统中,仿真结果表明了分布式算法有效性。     

ARUAV前沿判别法抗多点源诱偏性能研究

基于反辐射无人机的时域鉴别技术,提出了一种以小波分析为手段的前沿判别法。将被动雷达导引头使用固定波门对脉冲前沿进行采样所得的信号作小波分析,对分析结果进行判定,当判定采样信号内为单辐射源信号时对其进行测向、测频、跟踪和打击。针对两点源诱偏系统分析表明,在大部分空域中,反辐射无人机总是能首先跟踪诱饵信号。通过建模与仿真,验证了前沿判别法能够有效对抗两点源诱偏系统,并由固定波门得到了有效的判别空域。     

小型无人机控制逻辑建模及仿真

无人机的飞行轨迹具有明显的分段特性,且在各飞行段内其飞行状态和控制方式有明显的区别。针对这一特点,可以通过建立飞行全过程的控制逻辑模型实现对无人机的监控任务。Stateflow是一个基于有限状态机理论的图形化离散事件仿真环境,可以用于控制逻辑建模。利用Stateflow建立了某小型无人机飞行全过程的控制逻辑模型,为无人机的控制逻辑建模提供了新的设计方法。通过对所研究的小型无人机非线性系统模型进行仿真,验证了所建立的控制逻辑模型的正确性。     

领导者输入未知的多智能体系统容错一致性设计方法

自然界中许多现象都间接地映射了多智能体分布式协同控制问题,在实践应用中展现了潜在的应用价值,如何实现一致性一直是多智能体研究的基础和热点问题。基于李雅普诺夫稳定性分析、自适应控制理论等方法研究了具有绝对未知输入的多智能体系统的自适应容错一致性问题。首先,根据故障的演变特征建立了一种马尔科夫跳变故障模型;其次,提出一类包含固定控制器增益、相邻智能体的局部状态信息及时变辅助控制函数的容错一致协议,利用辅助控制函数来补偿执行器故障和领导者未知输入;然后,建立适合于该系统的H;性能指标函数,减少了估计误差和多智能体初始状态对闭环系统的影响;最后,通过仿真验证了所设计方法的有效性,能较好的估计故障和实现容错一致性。所提供的算法为无人协同编队在复杂环境下的应用提供理论支撑。     

具有时滞的二阶多点边值问题3个正解的存在性

研究具有时滞的二阶多点边值问题,应用Avery和Peterson推广的Leggett-Williams不动点定理,给出了该边值问题至少存在3个正解的充分条件。     

基于分数阶S面模型的四旋翼轨迹跟踪控制

四旋翼无人机具有欠驱动、非线性、强耦合的特点。针对四旋翼无人机轨迹跟踪控制中跟踪精度低,抗外界干扰能力弱的特点,通过对四旋翼无人机进行四元数建模,使用误差四元数作为控制器输入,消除了无人机在机动角度过大时的奇点问题,提出了一种分数阶S面的控制方法,即将分数阶PID控制与S面控制融合,作为一个新的控制器。轨迹跟踪试验表明,分数阶S面控制器在四旋翼无人机控制模型中的累计误差明显小于分数阶PID,证明了该方法具有抗风扰能力强、跟踪精度高的特点。     

一种面向无人机登岛作战的自主决策机制研究

基于预案辅助决策的无人机登岛作战过程模拟,探索的一个重要问题就是无人机编队如何根据所处作战态势的变化,以及自身的当前状态来自主推理或修正,判断下一步所要采取的动作,以此达到自主决策的目的。立足于OODA环作战理论,通过对LR有限状态机进行适当改进,对无人机登岛作战实现了基于预案规则的行为过程建模,分析了无人机登岛作战行为模型的各个状态及触发事件与不同状态之间转换的关系,为登岛作战中无人机编队自主决策提供一定参考。     

面向典型任务的有人/无人机协同效能评估

有人/无人机协同作战是C4ISR体系下的一种重要形式。本文以有人/无人机协同执行典型任务为研究背景,针对构建可靠、全面的有人/无人机协同效能理论评估方法的问题展开深入研究。首先分析了未来有人/无人机的协同模式和运用规则;然后采用协同系统综合指数模型,在单机能力模型的基础上,提出了一种有人/无人机编队协同效能评估方法;最后基于Xsim仿真系统平台在典型任务下,通过针对确定机型的多种编队组合仿真推演,将协同效能仿真结果与理论计算结果进行分析对比,协同效能排序的一致性验证了该理论评估方法具有一定的可靠性与可用性。可以预见,未来战争有人/无人机的协同作战将被广泛应用。     

多智能体信息一致性在机器人编队控制中的应用

对固定拓扑结构下多智能体有向网络一致性问题进行了研究,提出了一类协调控制器并证明了使多智能体网络在固定拓扑结构下取得全局渐进一致的充要条件,考虑到智能体之间通讯过程中存在的时延问题,给出了最大固定延时时间的紧凑上界,取得了满意效果,最后将信息一致性思想应用于多机器人的编队控制。结果表明,基于信息一致性的方法可成功应用于机器人编队控制。     

基于周期判别的反辐射无人机抗同步闪烁诱偏方法

为了研究反辐射无人机攻击同步闪烁诱偏系统的有效技术方法,分析了诱饵系统的闪烁诱偏机理,建立了导引头测向偏差角模型,在无人机飞行条件下对导引头测向偏差角数据进行仿真.分析发现,无人机在搜索阶段可以测定诱饵系统的闪烁周期,飞控系统在末制导阶段按照闪烁周期间隔采样测角数据,可以锁定某部诱饵实施摧毁.     

紊流风场下无人机飞行状态多模型估计算法

针对紊流风场环境下飞行速度因模型参数发生变化导致单一固定参数滤波器精度降低的问题,提出了一种无人机飞行状态多模型估计算法.在建立单一固定模型紊流风场有色噪声卡尔曼滤波器的基础上,采用多模型自适应卡尔曼估计,得到飞行速度的最优状态估计.仿真结果表明,多模型估计算法在模型参数发生变化时能有效地减小紊流风场对无人机飞行速度的影响,满足飞行速度控制输入的精度要求.     

基于动态逆的无人机机动控制律设计

针对现代无人机机动性的需求,基于动态逆系统理论,提出一种适合小型无人机机动指令跟踪的非线性控制方法,分别设计了慢变量和快变量动态逆控制律,并通过对无人机航迹倾斜角的实时导引控制,进一步提高无人机的整体机动性.仿真结果表明,基于动态逆的航迹倾斜角反馈控制能够达到期望的机动效果,具有良好的指令跟踪性能.该控制律可应用于无人侦察机规避高空障碍,具有重要的现实意义.     

某型无人机发动机动力学建模与仿真

无人机飞控系统是无人机模拟训练系统的一个重要组成部分.基于某型无人机实飞参数,解出发动机推力,建立了发动机动力学模型,并结合无人机六自由度模型建立了无人机飞行仿真模型,对该型无人机模拟训练系统飞控系统的研制具有重要意义.最后在MATLAB/SIMULINK环境下进行了仿真,结果表明该建模方法是正确的.     

分布时滞细胞神经网络镇定的代数条件

针对分布时滞细胞神经网络系统的稳定性问题,提出了一种代数判据设计方法,并利用代数方法设计了使系统稳定的控制器;然后,分别对特殊情形下有限时滞细胞神经网络和一般情况下无限时滞细胞神经网络以及对Lipschitz常数不为1的激励函数进行了仿真实验,得到了较好的控制结果;最后,通过三个仿真案例说明了设计控制器的有效性和普遍适用性。     

舰艇作战系统工作模式及其作战对策分析*

探讨了基于敌情事件触发的舰艇作战系统工作模式及其作战对策。根据舰艇的内外部需求,依据传感器系统与武器系统所处的状态,提出了舰艇作战系统的五种工作模式。并研究了在敌情事件触发下,如何根据舰艇所处的工作模式,迅速做出相应的作战对策,给出各种模式下的模式转换流程。这种作战对策可使作战过程自动化、信息传输扁平化,从而提高舰艇在紧急状况下的反应速度。     

轮式车辆半主动悬架建模与仿真

通过实际采样获得路面离散高程序列,在频域内对路面高程进行分析,获得了路面功率谱密度曲线,并作为仿真路面输入。对轮式车辆悬架系统进行线性化分析,并建立了车辆二自由度1/4车主动控制模型。采用线性二次型经典最优控制理论(LQR)对模型进行控制,应用M atlab软件进行仿真分析,结果显示了控制策略的有效性及模型的准确性。