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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。通过选择俯仰角作为新的输出并设计合适的俯仰角参考曲线，提出了一种新颖的间接攻角跟踪策略。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。稳定性分析表明本方法实现了跟踪控制的目标，同时所有的闭环信号有界，状态始终满足给定约束。数值仿真验证了本方法的有效性。

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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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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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。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。最后，仿真结果表明该优化算法可以高效地获取满足设计要求的LQR控制参数最优解。

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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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。

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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耗散陀螺系统的李雅普诺夫函数构造：剩余能量函数方法 Personal View

Cem CİVELEK, Özge CİHANBEĞENDİ

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第4期页码 629-634 doi: 10.1631/FITEE.1900014

摘要：剩余能量函数（REF）由哈密顿量及损耗或耗散能量（为负）之和组成，将其作为李雅普诺夫函数，可通过李雅普诺夫第二方法作稳定性分析，并从数学上推导出稳定性条件。

关键词：李雅普诺夫函数；剩余能量函数；耗散陀螺系统稳定性

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基于神经网络的固定时间约束下外骨骼机器人加速度重构方法 Research

薛涛1,王子威1,张涛1,白鸥2,张萌3,韩斌4

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年第21卷第5期页码 649-808 doi: 10.1631/FITEE.1900418

摘要：精准的加速度信号采集对机械外骨骼系统十分重要，但其难以通过传感器系统直接测量。现有基于重构算法的加速度获取方法能够保证重构误差的有限时间收敛和扰动抑制，但忽略了误差约束和初始状态无关方法。为解决该问题，提出一种基于新型径向基神经网络的误差约束下的固定时间重构算法，以实现高性能的加速度信号估计。在该算法中，提出一种新型指数型障碍李雅普诺夫函数处理误差约束问题，该函数提供一种统一简洁的李雅普诺夫稳定性证明模板。值得注意的是，该框架下误差的收敛时间与初始状态以及扰动无关，只取决于预设参数，并且重构误差始终位于预定义的界内。数值仿真实验和人体实验结果验证了本文方法的优点以及在实际场景中的鲁棒性。

关键词：加速度重构；固定时间收敛；约束控制；障碍李雅普诺夫函数；初始状态无关方法；外骨骼机器人

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基于人工免疫算法的SVG电压外环控制器控制策略

杨建宁,孙玉坤,李自成,孙运全

《中国工程科学》 2007年第9卷第10期页码 30-35

摘要：

针对高维非线性电力系统复杂的控制对象，在静止无功发生器（SVG）的电压偏差-无功的控制方法上，采用人体免疫系统维持自身功能正常的机理，以稳定电力系统工作状态,提出基于人工免疫算法的SVG外环控制器控制策略。通过单机双闭环控制的SVG控制器离线仿真，对三相对称短路故障后控制的影响分析，并与PI控制方式比较。

关键词：电力系统静止无功发生器类人体免疫反应模型李雅普诺夫能量函数

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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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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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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