面向飞行品质要求的非线性约束控制设计方法研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    11802217
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    25.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    A0705.飞行器和载运系统动力学
  • 结题年份:
    2021
  • 批准年份:
    2018
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2019-01-01 至2021-12-31

项目摘要

A variety of nonlinear flight control approaches has been developed to deal with the highly nonlinear and uncertain aerodynamics throughout an ever increasing flight envelope with the aim of achieving extreme maneuverability. However, one of the main drawbacks is that few researchers considering the flying and/or handling qualities during the controller design phase. This proposal is intend to accommodate the specifications of flying and/or handling qualities as the constraints on control variables, where the flight control systems (FCS) could be transformed into a constrained control problem. The realizations of the proposal are described as follows. First, a theoretical analysis on current specifications of flying qualities is taken into account to acquire a collection of constraints on control variables. Then, a nonlinear backstepping contained control based on barrier Lyapunov functions is integrated to implement the control constraints while splines functions with neural networks are chosen to approximate the uncertain aerodynamic forces and moments inside the backstepping control law. In the end, simulation studies on the performances of the FCS and the evaluation of flying qualitieswould be scheduled to verify the feasibility of the proposal, especially the idea of imposing the flying qualities as the conductor of designing the nonlinear flight control law. The anticipated benefit of this proposal can be briefly stated as building a direct connection between the assignments of FCS and the specifications of flying qualities, which also will promote the applications of nonlinear flight control into aerospace engineering.
目前关于飞行控制律的研究,对非线性控制方法如何满足飞行品质规范要求,以及依据飞行品质规范指导非线性控制律设计的研究极少,是制约非线性控制理论应用于飞行控制系统设计的主要障碍之一。本项目旨在将飞行品质的规范要求转化为飞行控制系统设计的约束控制问题。首先,从飞行品质规范出发,研究飞行品质要求与飞行控制系统性能的内在约束机理,获得满足飞行品质要求的约束条件集,为非线性控制律设计提供理论依据。其次,选取合理的控制变量约束条件,设计非线性约束控制策略;考虑气动参数不确定性因素,设计气动参数在线辨识算法,综合设计非线性自适应约束控制策略。最后,通过非线性仿真和飞行品质评估,验证非线性控制设计方法对飞行品质规范要求的满足程度,以及当前飞行品质规范对指导非线性飞行控制律设计方法的适用性。项目的开展将系统地建立飞行品质规范要求与非线性飞行控制设计准则的联系,同时可以促进非线性控制理论在工程践中的应用。

结项摘要

本项目研究了面向飞行品质规范系统要求的自适应约束控制方法,首先与飞机系统模型的状态量、输入量以及输出量之间的机理关系;定量描述系统约束变量的数学方法以及相应的理论依据,归纳提炼出简练且可以直接应用于飞控系统设计的状态约束,输入约束和输出约束等。其次,针对飞行品质的复杂多约束、飞机本体气动不确定性、执行机构速率与带宽限制等带来的控制耦合和鲁棒性问题,提出一种适用于一类时变不确定非线性的自适应约束控制算法,可以灵活处理复杂的变量约束,计算膨胀、模型不确定性等问题,并完成稳定性证明;再者,针对飞行品质评估,开发了具有较好通用性、快速性的飞行品质软件,使用F-16飞机模型,对所提出的自适应约束控制方法进行了评估与确认,对存在的问题进行优化与改进;最后,对项目研究过程进行了总结。

项目成果

期刊论文数量(1)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Adaptive constrained antilock braking control under unknown time-varying slip-friction characteristics, nonlinear dynamics
未知时变滑动摩擦特性下的自适应约束防抱死制动控制,非线性动力学
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    nonlinear dynamics
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Yanan Qiu;Zhiyong Dai
  • 通讯作者:
    Zhiyong Dai

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

视觉注意机制在图像增强中的应用研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    光子学报
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李彦辉;曾明;王湘晖;孟庆浩;邱亚男;蒋萍
  • 通讯作者:
    蒋萍

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码