柯吉 作品数:5 被引量:13 H指数:3 供职机构: 西北工业大学自动化学院 更多>> 发文基金: 陕西省科学技术研究发展计划项目 国际科技合作与交流专项项目 中国航空科学基金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 电子电信 更多>>
微型共轴直升机的非线性模型预测控制 被引量:3 2013年 文章针对微型共轴直升机的自主控制提出了一种保证系统稳定性的控制优化策略。该策略包含非线性模型预测控制器(NMPC)和稳定飞行姿态的线性反馈控制器。其中NMPC控制器以分段定值的控制方式工作在控制导航层,其目的是以扩展预测域来减轻计算负荷,从而利于工程实现。基于线性矩阵不等式的线性控制器以扰动和未知摄动的形式来补偿MPC的低频带,并实现直升机内回路的控制增稳。接着对基于此控制策略的控制系统稳定性进行分析。仿真结果证实了提出的控制策略的可行性。 柯吉 王伟 李爱军 王长青关键词:无人直升机 非线性系统 模型预测控制 飞行控制 快速模型预测控制用于微型直升机航迹跟踪 被引量:4 2015年 为实现微型共轴无人直升机(MCUH)的航迹跟踪,考虑系统的状态和输入约束,利用非线性模型预测控制(NMPC)技术设计一种快速在线的控制器。首先,简化MCUH的非线性模型,利用系统的微分平坦特性生成满足直升机动力学的可行航迹,沿着该航迹对系统进行线性化,得到近似直升机非线性动力学的线性时变(LTV)模型。然后,将传统输出航迹跟踪NMPC问题转化为LTV-MPC优化问题,降低问题的复杂度,为确保航迹跟踪误差系统的指数渐近稳定,分别设计终端域和终端罚值。最后,通过数值仿真,验证快速在线NMPC策略的可行性。结果表明:设计的预测控制器误差控制精度高、求解速度快,可实现对有约束的时变航迹的跟踪。 柯吉 王伟 李爱军 王长青关键词:非线性模型预测控制 微型直升机 凸优化 基于能量的大型飞机纵向着陆控制研究 被引量:6 2011年 文章分析并建立了基于能量的大型飞机纵向自动着陆控制系统。利用特征结构配置方法(Eigen structure Assignment,EA)设计了飞机俯仰姿态保持内回路和控制增稳系统,针对发动机推力回路复杂模型不确定性,用定量反馈法(Quantitative Feedback Theory,QFT)对推力回路进行了补偿设计,以总能量控制为核心控制结构,协调控制飞机升降舵和油门杆,实现飞行速度和飞行航迹的解耦,进而完成定坡度下滑和拉平过程。仿真表明所设计的自动着陆控制系统满足飞机精确进场和着陆要求。 李爱军 徐小野 柯吉 袁刚关键词:自动着陆 总能量控制 大型飞机 解耦 基于能量的飞机横侧向控制方法研究 2010年 结合偏差控制与总能量解耦思想,将总能量控制原理应用于飞机的横侧向控制,实现了滚转与偏航模态解耦及偏航角、侧滑角的无稳差控制。对某型运输机典型飞行状态进行了横侧向解耦控制律设计和仿真,仿真结果表明,基于飞机纵向总能量控制同样能用于飞机的横侧向飞行控制,较好地实现了偏航角和侧滑角的信号跟踪及滚转与偏航模态的解耦。 柯吉 王伟 李爱军 王长青关键词:总能量控制 解耦控制 特征速率方法用于微型共轴直升机姿态控制 2014年 微型共轴直升机因对控制输入和外在扰动较敏感,且本身具有较高的动态脉宽,使得其难于控制。提出一种基于特征速率配置(characteristic ratio assignment,CRA)的多项式设计方案来控制直升机的姿态回路。因CRA综合考虑时域稳态指标、系统鲁棒性以及广义时间常量来配置系统特征多项式,从而设计控制器。针对CRA设计控制器阶次的不明确,提出依据CRA设计满足一定性能指标的定阶次的类PID控制器。仿真分析证实了提出的控制方法简单可行。 柯吉 王伟 李爱军 王长青关键词:代数方法 微型直升机 跟踪控制