程鹏飞
- 作品数：12 被引量：18H指数：2
- 供职机构：西北工业大学自动化学院无人机特种技术国家重点实验室更多>>
- 发文基金：中国人民解放军总装备部预研基金国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术电子电信更多>>
- 基于e-σ-modification混合自适应律的鲁棒级联式侧滑飞行控制研究被引量：1
- 2015年
- 针对常规布局飞机舵面故障下的侧滑飞行控制问题,提出一种基于e-σ-modification混合自适应律的级联式侧滑飞行控制方法。在滚转角和偏航角速率响应时间远小于侧滑角响应的假设下,证明了侧滑角级联回路的稳定性并给出调节时间ts与PI参数的关系。在扰动或未建模舵动态下,针对相对阶等于1和大于1的滚转角和偏航角速率通道分别设计模型参考自适应控制器(model reference adaptive controller,MRAC)。利用李雅普诺夫方法证明了在e-σ-modification律下鲁棒自适应控制内环的有界稳定,并给出在e-modification律基础上能够进一步减小输出误差和控制参数误差界限的自适应增益选择方法。仿真验证表明在允许的舵偏范围内,该侧滑飞行控制方法不仅具有较满意的侧滑角保持和跟踪性能,而且能够有效减小上述误差界限,有效性得以验证。
- 程鹏飞吴成富
- 关键词：鲁棒自适应控制
- 基于遗传算法的半开环单侧副翼卡死控制被引量：1
- 2016年
- 无人机副翼卡死会严重影响无人机的操纵性和安全性。针对单侧副翼极限位置卡死故障,提出了一种根据侧滑配平的半开环控制方法,该方法在不引入侧滑角反馈的情况下,通过侧滑角指令与洗出网络代替偏差量,利用副翼和方向舵产生一定的侧滑角来平衡滚转力矩。首先,分析了在不同侧滑下配平卡死故障的可能性,并提出了半开环控制方案;然后,基于经典PID结构研究了侧滑角指令生成和控制的方法;最后,为了改善半开环系统的性能,通过遗传算法对参数进行优化。仿真结果表明通过遗传寻优的半开环控制方案能使无人机在单副翼极限卡死时快速稳定,恢复操纵性能,该方案具有一定的可行性和合理性。
- 闫冰吴成富邵朋院程鹏飞
- 关键词：侧滑角遗传算法
- 大侧滑模型参考自适应飞行控制方法研究被引量：2
- 2014年
- 针对飞机单侧副翼舵机卡死故障的飞行问题,研究了基于模型参考自适应控制的大侧滑角飞行控制方法。首先给出进行大侧滑角直飞的级联式飞行控制方案,并对控制信号间的关系进行分析;其次对与侧滑角指令有关的姿态内环进行模型参考自适应控制结构和算法设计,同时给出参考模型选取方法;最后分别在无故障和单侧副翼舵机卡死飞机下进行非线性仿真验证。仿真结果表明,该控制方法能够在气动数据摄动和控制器参数初值随意选取下,仅利用故障前配平点使得飞机在发生单侧副翼舵机卡死后能够跟随参考模型响应,并进一步无静差地跟踪大侧滑角指令,具有较好的鲁棒性和实用性。
- 程鹏飞吴成富冯成郭月
- 关键词：模型参考自适应控制参考模型
- 基于全局收敛多维牛顿迭代法的飞行配平算法研究
- 2015年
- 研究全局收敛数值方法以此来解决机翼不对称损伤无人机的飞行配平问题。首先,提出解决此特殊构型飞机配平问题的多维牛顿迭代方法和其全局收敛性证明方法;其次,简要分析机翼损伤对质量特性和气动特性的影响,推导适合数值求解的配平方程并依其原理给出选取飞行配平初始点的方法;最后,给出了左翼损失40%面积矩某小型电动无人机(SEPUAV)的配平结果,并通过对比讨论其优劣性。仿真结果表明,当保证全局收敛时,该方法不仅解决了迭代初值点选取困难问题,而且能够快速地给出一般构型飞机(如机翼不对称损伤飞机)的纵侧向飞行配平点集,提高飞行配平的实时性和通用性。
- 吴成富程鹏飞段晓军郭月
- 单侧机翼损伤飞机的神经网络自适应鲁棒非线性控制被引量：3
- 2016年
- 针对飞机飞行中单侧机翼突然损伤问题,结合对损伤飞机的特性分析,提出基于神经网络自适应补偿的鲁棒非线性模型逆控制方法。利用未损伤飞机模型伪控制量中的单隐层神经网络自适应项和鲁棒项,并联合e-modification自适应律对模型误差、外界扰动、神经网络近似误差进行补偿。除此之外,利用动态非线性阻尼技术对上述伪控制律进行扩展,从而适应损伤机体未建模舵动态。最后对上述算法进行严格的稳定性证明,并推导了逆过程的实现方法。仿真结果表明在单侧机翼突然损伤并伴随外部扰动和未建模舵动态下,该控制方法具有较强的稳定性和鲁棒性。
- 程鹏飞吴成富
- 机翼不对称损伤飞机在大侧滑角下的操稳特性研究
- 2015年
- 对某小型电动无人机(以下简称SEPUAV)在其左翼破损40%面积矩下的操稳特性进行详细分析。首先在此损伤下典型大侧滑角定常工作点附近进行特殊的小扰动线性化,然后进行特征根和飞行运动模态的分析;其次对此特殊构型SEPUAV进行操稳特性、时频响应特性进行分析。分析结果表明:左翼破损40%面积矩SEPUAV出现特有运动模态并影响全部纵侧向运动状态的响应;部分传递函数出现较多非最小相位零点从而导致初始响应发生反向;部分通道的Bode图中出现多个波峰波谷并有相角提前等现象。分析结果对后续容损飞行控制器的设计起到铺垫的作用。
- 程鹏飞吴成富郭月
- 关键词：操稳特性
- 基于VxWorks定时中断的自适应串口驱动设计被引量：1
- 2012年
- 针对在通信模块多、信息交互频繁的实时仿真环境中,传统多串口中断触发方式成倍占用系统资源和某些板卡无"FIFO满",即"先入先出缓冲区满"标志位,导致仿真实时性和通信速率降低的情况,提出一种新的多串口驱动架构,采用时钟定时中断和自适应算法写FIFO的方式,不仅大幅度减少中断开销,而且使通信速率近乎达到极限,保证了数据的完整性。另外,本驱动基于VxWorks标准I/O驱动方式实现,故可稍加改动,植入BSP(板级支持包)中。
- 陈楸程鹏飞吴成富陈怀民
- 关键词：实时仿真自适应算法
- VxWorks下设备驱动程序开发技术研究被引量：8
- 2015年
- 开发嵌入式系统软件的关键是编写稳定可靠的设备驱动程序,VxWorks下的设备驱动程序开发难度尤其大。结合了多用于航空航天领域的嵌入式实时操作系统VxWorks的特点,详细描述VxWorks下的设备驱动程序的基本概念,以VxWorks下的板级支持包(BSP)作为比较对象,阐述设备驱动程序在整个嵌入式系统中的位置和结构,总结在系统上电后设备驱动程序的基本工作流程,最后以字符设备驱动程序为例演示驱动程序的工作流程,为VxWorks下设备驱动程序开发提供了技术途径。
- 陈怀民王哲程鹏飞邵朋院
- 关键词：VXWORKS嵌入式系统设备驱动程序程序开发
- 机翼不对称损伤飞机飞行配平数值方法研究
- 2014年
- 飞行配平对飞行控制策略和算法起到至关重要的作用。传统对称完好飞机的飞行配平方法是纵侧向单独进行,分别利用各自的舵偏和推力进行迭代计算。当飞机由于机翼不对称损伤而发生纵横向运动强耦合时,不能保证配平的准确性和收敛性。针对单侧机翼不对称损伤飞机配平问题,首先置零运动方程加速度量得到配平方程,可从数学上提出了解决上述特殊构型飞机飞行配平的多维牛顿迭代方法,并从全局收敛性严格证明和实际情况中给出保证算法收敛的迭代初值选取方法。仿真结果表明,改进飞行配平方法能够有效地给出合适的迭代初值点,并便捷地计算出机翼不对称损伤飞机纵侧向运动强耦合下的全状态配平点集,具有较好的工程应用前景。
- 程鹏飞吴成富段晓军郭月
- 关键词：全局收敛性
- 机翼不对称损伤无人机在大侧滑角下的飞行动力学研究被引量：2
- 2014年
- 对机翼损伤无人机的飞行动力学进行分析,重点分析左翼不同程度面积矩损伤对大侧滑飞行操稳特性的影响规律。首先给出重心偏移、新增转动惯量和耦合气动导数在不同程度损伤下的变化规律;其次通过损伤特征根对飞行运动模态的变化情况进行分析;接下来给出损伤对部分通道时域暂态响应的影响,以及如何改善操纵性的方法。最后通过频响分析总结出增强损伤机体辨识精度的途径。分析结果表明:随损伤程度增大,典型运动模态逐渐变化,特征根有规律移动;时域响应高频振荡成分减小,低频成分增大,稳态值逐渐增大直到发散;耦合通道的频响具有全部运动模态信息,能对损伤飞机的系统辨识提供额外信息。
- 程鹏飞吴成富段晓军郭月
- 关键词：操稳特性飞行动力学频响分析系统辨识
