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探测高超声速滑翔飞行器的区间二型模糊逻辑雷达任务优先级分配方法 Research Articles

孟繁卿1,田康生2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第3期页码 488-501 doi: 10.1631/FITEE.2000560

摘要：针对相控阵雷达探测临近空间高超声速滑翔飞行器时的资源管理问题，设计了一种基于区间二型模糊逻辑系统的雷达任务优先级分配方法。详细阐述了雷达任务数学模型、高超声速滑翔目标的运动模型和探测模型。将高超声速滑翔飞行器的目标威胁划分为机动威胁、速度威胁、方位威胁和距离威胁。此方法中，机动因子、速度、方位、距离和初始优先级为输入变量，雷达任务优先级为输出变量。为减少模糊规则数、避免规则爆炸，设计了分层结构的区间二型模糊逻辑系统。最后，通过仿真验证该方法可行性。结果表明，基于区间二型模糊逻辑系统的任务优先级分配方法具有更高的精确跟踪率、平均初始优先级和目标威胁度以及更短的偏移时间。

关键词：高超声速滑翔飞行器；相控阵雷达；区间二型模糊逻辑系统；优先级分配

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高超声速飞行器综合热管理系统方案探讨

王佩广,刘永绩,王浚

《中国工程科学》 2007年第9卷第2期页码 38-48

摘要：

高超声速飞行器是当今世界航空航天领域研究的热点，由于其在飞行中遭受的热环境极其严酷，因而可靠的综合热管理系统是安全飞行的保证。针对不同飞行任务的高超声速飞行器，分别提出了综合热管理系统方案；对飞行时间短，飞行速度和高度变化快的飞行器，提出了以液氢燃料为主要热沉、相变蓄热材料为辅助热沉的热管理方案；对飞行时间长，飞行马赫数高的飞行器

关键词：高超声速飞行器热管理

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相变蓄热材料在高超声速飞行器热控系统中的应用

王佩广,刘永绩,王浚

《中国工程科学》 2008年第10卷第7期页码 188-192

摘要：

就高超声速飞行器防热与热控问题，从“相变蓄热材料充当辅助冷源”思路出发，结合不同飞行器的飞行特点，提出了５种热控系统方案

关键词：相变蓄热材料热控高超声速飞行器

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状态受限吸气式高超声速飞行器自适应跟踪控制 Article

Gong-jun LI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第5期页码 599-614 doi: 10.1631/FITEE.1500464

摘要：本文研究了纵向通道吸气式高超声速飞行器的状态受限自适应跟踪控制问题，其中，速度、高度和攻角均要求跟踪给定的参考曲线。基于重新定义的输出（即：速度、高度和俯仰角），给出了一种基于修正的退步控制器设计方法，其中，障碍李雅普诺夫函数用来求解控制增益未知情况下的状态受限控制问题。

关键词：高超声速飞行器；约束；输出重定义；障碍李雅普诺夫函数

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基于随机鲁棒性分析的吸气式高超声速飞行器线性二次调节器设计 Article

Lin CAO, Shuo TANG, Dong ZHANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第7期页码 882-897 doi: 10.1631/FITEE.1601363

摘要：吸气式高超声速飞行器（air-breathing hypersonic vehicle, AHV）的飞行动力学模型具有高度非线性与多变量耦合等特性，且受到内部不确定性与外部干扰的综合影响，因此需要具有强鲁棒性与高精度的控制器本文介绍了一种改进的基于随机鲁棒性分析的线性二次调节器（linear-quadratic regulator, LQR）设计方法，用于AHV的纵向飞行控制器设计。首先，应用输入输出反馈线性化技术设计LQR控制器。其次，基于系统参数的不确定性，将系统鲁棒性表征为满足稳定性与设计指标要求的概率，并构建系统鲁棒性与LQR参数之间的映射关系。为了实现系统鲁棒性最大化的目标，提出一种全新的混合粒子群优化算法对LQR的控制参数进行寻优计算。在优化迭代的过程中，使用切诺夫边界理论确定蒙特卡洛估计的随机样本量。

关键词：吸气式高超声速飞行器；随机鲁棒性分析；二次线性调节器；粒子群优化；改进混合粒子群算法

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飞行器驾驶机器人——一种面向有人飞行器的新型无人驾驶系统 Article

金子博, 李道春, 向锦武

《工程（英文）》 2023年第27卷第8期页码 242-253 doi: 10.1016/j.eng.2022.10.018

摘要：

飞行器驾驶机器人是一种新型的无人驾驶概念，是指通过机器人系统操纵驾驶有人飞机，从而形成一种新型的无人飞行系统，充分发挥有人飞机的平台成熟度、负载能力和适航性等优点，同时显著扩展了无人飞行器的应用领域本文详细讨论了飞行器驾驶机器人这一概念及其优点，并提出了一种面向有人直升机的直升机驾驶机器人。根据直升机操纵机构的操控特点设计了驾驶机器人伺服机构。对驾驶机器人系统进行了运动学分析，并在此基础上建立了驾驶机器人飞行控制器的直接驱动方法，减少了机器人伺服过程的操纵延迟和控制误差。建立了驾驶机器人的配套地面站系统，实现了不同飞行模式下驾驶机器人系统的功能集成。最后，设计研制了一套直升机驾驶机器人样机，并将其安装在有人直升机上进行了飞行测试。测试结果表明，驾驶机器人能够独立驾驶直升机实现前飞、后飞、侧飞和转弯飞行，验证了直升机驾驶机器人的有效性。

关键词：直升机飞行器驾驶机器人飞行控制无人系统

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每个输入具有两个非线性模糊集合的区间二型模糊控制器解析结构的推导与分析 Article

Bin-bin LEI,Xue-chao DUAN,Hong BAO,Qian XU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第6期页码 587-602 doi: 10.1631/FITEE.1601019

摘要：二型模糊控制器一直被视为“黑盒”，因此揭示二型模糊控制器的解析结构不仅能够加深对二型模糊控制器内部工作原理的理解，而且能够对控制器进行更加系统的分析和设计。本文推导并分析了一种区间二型模糊控制器的解析结构。该区间二型模糊控制器具有以下结构特点：每个输入采用两个非线性区间二型模糊集合模糊化、规则后件为区间二型单点模糊集合、扎德AND算子和Karnik-Mendel(KM)降型器。其次，通过将区间二型模糊控制器的输入空间划分为15个分区并推导每个分区上的输入输出关系，证明文中区间二型模糊控制器近似等效为具有变增益的非线性PI或PD控制器。再者，通过与对应一型模糊控制器的解析结构进行对比，分析了文中区间二型模糊控制器的潜在优势。最后，通过仿真和实验验证了理论分析结果的可靠性和文中区间二型模糊集合的有效性。

关键词：区间二型模糊控制器；解析结构；Karnik-Mendel降型

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超声速运输归来？

Lance A. Davis

《工程（英文）》 2017年第3卷第6期页码 785-786 doi: 10.1016/j.eng.2017.12.008

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21世纪世界航空动力技术发展趋势与展望

刘大响,金捷

《中国工程科学》 2004年第6卷第9期页码 1-8

摘要：传统的燃气涡轮发动机仍具有巨大的发展潜力；随着超燃冲压发动机以及涡轮和火箭基组合循环发动机的应用，高超声速飞行将成为现实，并有可能迎来以高超声速空天往返飞行为标志的新的航空时代；脉冲爆震发动机、超微型发动机等新概念发动机必将登上历史舞台

关键词：航空发动机发展方向燃气涡轮高超声速

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超声速客机计划再次登上历史舞台

Sean O’Neill

《工程（英文）》 2022年第10卷第3期页码 1-3 doi: 10.1016/j.eng.2022.01.004

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在推力和阻力作用下飞行器横向振动分析

宋健

《中国工程科学》 2000年第2卷第10期页码 63-72

摘要：

文章重点讨论了推力和空气阻力对火箭横向振动频率和振型的影响，分析了在推力和阻力作用下频率降低的原因，给出了推力对振型频率影响的估计式。发动机喷管与火箭固联时的横向运动方程式及其相应的边界条件是分析工作的基础。文中得到的主要结论适用于主动加速段、被动减速段和推力与阻力平衡时的巡航段。在小推力和小轴向过载的情况下，各种不同的计算方法所得的结果相差不大。在大推力和高过载情况下，不同的近似解与精确解的差别可能是很大的。

关键词：飞行器火箭横向振动推力与阻力振型与频率

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一类非仿射离散非线性系统的直接自适应模糊滑模控制 Article

Xiao-yu ZHANG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第12期页码 1331-1343 doi: 10.1631/FITEE.1500318

摘要：针对非仿射离散非线性系统的带干扰轨迹跟踪问题，提出一种直接自适应模糊滑模控制设计。为了获得自适应特性及消除滑模控制抖振，通过使用一个动态模糊逻辑系统（Dynamic fuzzy logical system, DFLS）实现等价控制。DFLS的参数实行在线自调节。用Lyapunov分析方法验证了滑模控制的稳定性，结果表明，整个系统渐近稳定且具备自适应、消除抖振的特点。通过数值仿真和一个2自由度机械臂的应用设计仿真证明了所提出设计的良好性能。

关键词：非线性系统；离散系统；动态模糊逻辑系统；直接自适应；滑模控制

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V/STOL飞机建模与仿真分析

范勇,朱纪洪,孟宪宇,刘凯,杨喜立

《中国工程科学》 2011年第13卷第3期页码 107-112

摘要：

以原理验证机为背景，建立了无尾布局垂直/短距起降飞行器的数学模型，并通过智能自适应方法对其进行了闭环飞行控制，控制量通过控制分配合理的协调各操纵面结果显示，该平台具备垂直/短距起降能力和较好的飞行性能。

关键词：无尾布局飞行器垂直/短距起降飞行器（V/STOL）动力学建模飞行控制

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基于逻辑系统框架的节能换档控制策略设计 Research Articles

Ming-xin KANG, Jin-wu GAO

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第2期页码 340-350 doi: 10.1631/FITEE.1900459

摘要：交通信息的有效获取为汽车动力系统节能减排控制带来巨大潜力。提出一种旨在提升汽车燃油经济性能的基于逻辑控制的换挡策略。考虑到档位控制的离散特性，换挡策略可在逻辑系统框架下设计。鉴于此，汽车车速动态被离散量化为若干逻辑状态，进而可用马尔可夫过程模型建模为一个逻辑系统。在逻辑系统框架下，将汽车燃油优化问题建模为滚动时域档位优化控制问题，并采用基于代数运算的动态优化算法在线求解最优档位控制策略。仿真结果表明，相较于传统换挡策略，所提出的控制器能有效提升燃油经济性能。

关键词：随机逻辑系统；换挡策略；滚动时域优化；交通信息；节能驾驶

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光纤传感技术在飞行器结构变形监测中的应用 Review

祝连庆, 孙广开, 包为民, 尤政, 孟凡勇, 董明利

《工程（英文）》 2022年第16卷第9期页码 39-55 doi: 10.1016/j.eng.2021.02.022

摘要：

基于光纤传感网络的飞行器结构变形监测一直是航空航天领域的研究热点。经过近30年来的研究发展，国内外研究人员在相关理论和方法、技术与系统和试验测试方面已经取得了较大进展，推动了光纤传感技术从实验室研究向工程应用的演进。为此，梳理了飞行器结构变形监测的研究发展历程，分析了光纤传感监测的主要技术类型、技术优缺点、机载适用性、变形重构算法和典型应用案例，指出了当前需要研究解决的关键问题和工程应用的主要演进范式，并结合新材料

关键词：光纤传感技术变形监测结构健康监测飞行器航空航天