基于太湖流域模型的国控断面水质达标方案研究

1

作者 陈凯 郑世威 +3 位作者 彭小情 赵鹏轩 李宥霖 李小宁 《水利规划与设计》 2024年第3期43-49,共7页

近年来,运粮河新河桥国控断面水质情况极不稳定,超标问题频出。为了满足国控断面水质长期达标要求,通过评估现状分析得出新河桥断面水质超标主要影响因子,基于太湖流域模型建立研究区域的水量水质耦合模型,从水体有序流动的理念出发,提... 近年来,运粮河新河桥国控断面水质情况极不稳定,超标问题频出。为了满足国控断面水质长期达标要求,通过评估现状分析得出新河桥断面水质超标主要影响因子,基于太湖流域模型建立研究区域的水量水质耦合模型,从水体有序流动的理念出发,提出5个国控断面水质治理方案,并通过率定验证后的模型进行效果模拟分析。结果表明:方案三在保证河道配水的同时提高了金山湖流动性,可作为新河桥国控断面水质达标的推荐方案。该研究采用影响因子分析、模型模拟以及结合有序流动理念的方案设计与评估得出了新河桥国控断面水质治理最优方案思路,可为国控断面水环境治理提供参考。 展开更多

关键词 太湖流域模型 水质达标 影响因子分析 有序流动 国控断面

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基于T-S模型的输出反馈滑模控制及应用 被引量：1

2

作者 赵鹏轩 卢京潮 张家明 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2009年第10期157-161,共5页

为了使系统满足品质要求并对不确定因素具有较强的鲁棒性,采用滑模控制方法。建立被控对象T-S模糊模型。针对系统状态不完全可测特点,采用迭代线性矩阵不等式方法,利用输出信息构造滑模面。根据系统品质要求,采用参数鲁棒设计方法,配置... 为了使系统满足品质要求并对不确定因素具有较强的鲁棒性,采用滑模控制方法。建立被控对象T-S模糊模型。针对系统状态不完全可测特点,采用迭代线性矩阵不等式方法,利用输出信息构造滑模面。根据系统品质要求,采用参数鲁棒设计方法,配置所需极点,确定相应在参数空间的映射关系。应用平行分布补偿算法,根据映射产生的参数样本训练T-S模糊控制器,实现等效控制律。在此基础上应用高增益方法设计切换控制律,保证系统对满足匹配条件的不确定因素具有较理想的自适应性。最后,直升机模型的仿真结果表明,方法具有很好的控制效果。 展开更多

关键词 模糊模型 输出反馈滑模控制 迭代线性矩阵不等式 参数鲁棒设计 平行分布补偿算法 高增益

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直升机自动过渡悬停系统方案设计 被引量：1

3

作者 赵鹏轩 邱岳恒 朱江乐 《测控技术》 CSCD 北大核心 2013年第9期85-88,共4页

为了实现直升机自动过渡悬停功能,首先运用模糊建模方法建立全包线飞机特性的T-S模型;然后基于增稳控制系统,实现飞机姿态角的稳定;在此基础上引入"多普勒"地速与无线电高度信号,设计高度和速度控制器,使飞机实际输出跟踪指... 为了实现直升机自动过渡悬停功能,首先运用模糊建模方法建立全包线飞机特性的T-S模型;然后基于增稳控制系统,实现飞机姿态角的稳定;在此基础上引入"多普勒"地速与无线电高度信号,设计高度和速度控制器,使飞机实际输出跟踪指令信号;最后提出了两种合理的高度速度指令设计方案,使得飞机能快速平稳地悬停到预定高度。仿真结果表明,该设计方法有效可行。 展开更多

关键词 直升机 自动过渡悬停 增稳控制系统 “多普勒”地速 无线电高度

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基于多模型简化CDKF的故障诊断方法 被引量：1

4

作者 邱岳恒 章卫国 +1 位作者 赵鹏轩 刘小雄 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期968-972,共5页

针对使用传统卡尔曼滤波器对非线性系统进行故障诊断,估计精度低的问题,提出了一种新的故障诊断方法.该方法结合多模型自适应估计和简化中央差分卡尔曼滤波器的优点,能在线快速地检测出故障,利用中央差分代替了雅可比矩阵的求解,使系统... 针对使用传统卡尔曼滤波器对非线性系统进行故障诊断,估计精度低的问题,提出了一种新的故障诊断方法.该方法结合多模型自适应估计和简化中央差分卡尔曼滤波器的优点,能在线快速地检测出故障,利用中央差分代替了雅可比矩阵的求解,使系统状态估计准确收敛到真实值附近,而且避免了反复求解量测预测方差等一系列繁杂过程.在执行机构不同故障的情况下,通过与其他算法进行诊断对比,结果表明提出的算法在精度上和运行速度上具有明显的优势. 展开更多

关键词 非线性系统 故障诊断 多模型自适应估计 简化中央差分卡尔曼滤波器 执行机构

原文传递

多模型UKF方法及其在故障诊断中的应用 被引量：2

5

作者 邱岳恒 章卫国 +1 位作者 刘小雄 赵鹏轩 《计算机测量与控制》 北大核心 2013年第5期1126-1128,1131,共4页

当系统的非线性行为较强时,扩展卡尔曼滤波器对系统状态变量估计的性能将大幅下降;针对传统的扩展多模型自适应估计方法 (EMMAE)的不足,文章提出了一种新的基于无迹卡尔曼滤波(UKF)和多模型自适应估计相结合的故障诊断方法;首先利用UKF... 当系统的非线性行为较强时,扩展卡尔曼滤波器对系统状态变量估计的性能将大幅下降;针对传统的扩展多模型自适应估计方法 (EMMAE)的不足,文章提出了一种新的基于无迹卡尔曼滤波(UKF)和多模型自适应估计相结合的故障诊断方法;首先利用UKF能更好的逼近状态方程的非线性特性,然后利用改善后的残差质量提高故障隔离的效果;仿真结果表明,传统的故障诊断方法相比,该方法能快速准确地辨识出系统故障。 展开更多

关键词 扩展卡尔曼滤波器 扩展多模型自适应估计方法 无迹卡尔曼滤波 残差 故障诊断

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大飞机机载设备的故障诊断方法 被引量：2

6

作者 陈宁 邱岳恒 +1 位作者 赵鹏轩 刘秉 《航空制造技术》 北大核心 2013年第19期49-53,共5页

近年来，故障诊断方法在国内外发展很快，并取得了许多理论研究和应用成果。为了能够系统地描述现有的故障诊断方法，本文介绍了机载设备的故障诊断流程；将现有的故障诊断方法分为3类，分别为基于定量模型的故障诊断方法、基于定性模... 近年来，故障诊断方法在国内外发展很快，并取得了许多理论研究和应用成果。为了能够系统地描述现有的故障诊断方法，本文介绍了机载设备的故障诊断流程；将现有的故障诊断方法分为3类，分别为基于定量模型的故障诊断方法、基于定性模型的故障诊断方法和基于过程历史数据的故障诊断方法；并针对在工程实践和科学研究中遇到的尚待解决的问题，提出了新的研究方向。 展开更多

关键词 故障诊断方法 机载设备 飞机 诊断流程 定量模型 历史数据 定性模型 科学研究

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飞行仿真技术在飞行控制系统研制中的应用研究 被引量：1

7

作者 赵鹏轩 朱江 《测控技术》 CSCD 2018年第B11期383-386,共4页

重点介绍了飞行仿真技术在系统研制过程中不同阶段的应用以及3种典型飞行仿真设备与系统的功能、组成与作用。这3种典型的飞行仿真设备包括全数字仿真系统、工程模拟器、铁鸟人机组合试验环境，贯穿整个飞行控制系统设计生命周期，涵盖... 重点介绍了飞行仿真技术在系统研制过程中不同阶段的应用以及3种典型飞行仿真设备与系统的功能、组成与作用。这3种典型的飞行仿真设备包括全数字仿真系统、工程模拟器、铁鸟人机组合试验环境，贯穿整个飞行控制系统设计生命周期，涵盖了数字仿真、半物理仿真、人在回路的仿真等多个层面，是飞行控制系统设计与验证的重要工具。 展开更多

关键词 飞行仿真 全数字仿真 工程模拟器 铁鸟

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飞机机翼损伤的气动模型及故障诊断研究 被引量：1

8

作者 邱岳恒 赵鹏轩 +1 位作者 陈伟 王晓光 《力学与实践》 北大核心 2014年第1期23-28,共6页

为了确保机翼损伤后飞机的飞行安全,提出了一种在线的故障诊断方法.首先,根据输入输出特性,采用遗忘因子递推最小二乘法对飞机故障后的气动导数进行辨识,建立了机翼损伤故障的数学模型;然后,结合多模型方法和中心差分卡尔曼滤波器(centr... 为了确保机翼损伤后飞机的飞行安全,提出了一种在线的故障诊断方法.首先,根据输入输出特性,采用遗忘因子递推最小二乘法对飞机故障后的气动导数进行辨识,建立了机翼损伤故障的数学模型;然后,结合多模型方法和中心差分卡尔曼滤波器(central difference Kalman filter,CDKF)各自的优点,实现对机翼损伤的故障诊断,并采用强跟踪滤波器在线更新CDKF的采样点,以增强CDKF的自适应能力.最后,通过仿真结果验证了本文所提方法的有效性. 展开更多

关键词 机翼损伤 气动导数 最小二乘法 中心差分卡尔曼滤波器

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海浪滤波及其在直升机缆高控制中的应用 被引量：2

9

作者 刘彦涛 赵鹏轩 卢京潮 《计算机测量与控制》 2015年第11期3793-3796,共4页

针对直升机在海上执行搜救、探测任务时,海浪噪声会干扰高度信息的测量,引起直升机高度波动的问题,提出一种有效的用于处理海浪噪声的卡尔曼滤波方案;通过建立海浪模型,分析无线电高度表和垂直加速度计测量信号的特点,给出了融合两种高... 针对直升机在海上执行搜救、探测任务时,海浪噪声会干扰高度信息的测量,引起直升机高度波动的问题,提出一种有效的用于处理海浪噪声的卡尔曼滤波方案;通过建立海浪模型,分析无线电高度表和垂直加速度计测量信号的特点,给出了融合两种高度传感器信息的海浪滤波算法,并应用于直升机高度控制系统进行检验;仿真结果表明,根据海况调整滤波器参数,用所提出的算法可以有效滤除海浪噪声,给出满意的高度信息;将此滤波方案应用于直升机高度控制系统,可以明显改善飞机高度的稳定效果。 展开更多

关键词 海浪模型 卡尔曼滤波 控制系统设计

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杂草入侵ABC算法及其在控制分配中的应用 被引量：3

10

作者 邱岳恒 赵鹏轩 +1 位作者 高亚奎 戍永灵 《测控技术》 CSCD 2016年第7期68-72,75,共6页

针对广义逆在进行控制分配时存在分配效率较低的问题,提出了一种新的控制分配方法。首先,利用人工蜂群算法(ABC)对伪逆阵进行寻优,选择较大的转矩可达集体积,从而提高系统的分配效率;然后,采用杂草入侵算法中的子代空间扩散机制和繁殖机... 针对广义逆在进行控制分配时存在分配效率较低的问题,提出了一种新的控制分配方法。首先,利用人工蜂群算法(ABC)对伪逆阵进行寻优,选择较大的转矩可达集体积,从而提高系统的分配效率;然后,采用杂草入侵算法中的子代空间扩散机制和繁殖机制,分别取代了ABC中盲目性的进化方式和轮盘赌式的选择策略,解决了该算法可能出现收敛速度降低和陷入局部最优等问题;最后,通过仿真验证了提出的控制分配方法能有效地解决多操纵面飞机的控制分配问题。 展开更多

关键词 广义逆 控制分配 人工蜂群算法 转矩可达集 杂草入侵算法

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飞机操纵面故障诊断及其性能评估 被引量：1

11

作者 邱岳恒 赵鹏轩 +1 位作者 高亚奎 戍永灵 《力学与实践》 北大核心 2014年第5期590-597,共8页

针对操纵面故障将严重影响飞机的飞行安全,提出一种能快速实现故障诊断及性能评估的系统方法.首先,当系统状态维数较高时,采用容积卡尔曼滤波算法的球形积分准则和径向积分准则优化Sigma点的采样策略和权重分配,较好地解决了无迹卡尔曼... 针对操纵面故障将严重影响飞机的飞行安全,提出一种能快速实现故障诊断及性能评估的系统方法.首先,当系统状态维数较高时,采用容积卡尔曼滤波算法的球形积分准则和径向积分准则优化Sigma点的采样策略和权重分配,较好地解决了无迹卡尔曼滤波算法滤波性能明显下降的问题;然后,利用飞机等速平飞运动特征计算故障下的升力系数和阻力系数,得出能反映飞机性能的飞行包线;最后,通过仿真结果验证了本文所提方法的可行性. 展开更多

关键词 故障诊断 飞行性能 容积卡尔曼滤波 飞行包线

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基于ABC广义逆优化算法的重构控制研究

12

作者 邱岳恒 赵鹏轩 +1 位作者 高亚奎 戍永灵 《测控技术》 CSCD 北大核心 2014年第8期56-60,共5页

为了确保飞机在操纵面故障后的飞行安全,提出了一种结合人工蜂群算法和广义逆法各自优点的重构控制方法。首先,介绍了基于广义逆控制分配方法的基本原理;然后,针对广义逆法存在分配效率较低的问题,采用人工蜂群算法对加权矩阵参数进行寻... 为了确保飞机在操纵面故障后的飞行安全,提出了一种结合人工蜂群算法和广义逆法各自优点的重构控制方法。首先,介绍了基于广义逆控制分配方法的基本原理;然后,针对广义逆法存在分配效率较低的问题,采用人工蜂群算法对加权矩阵参数进行寻优,选择较高的转矩可达集体积,以提高基于广义逆控制分配法的分配效率;接着,针对操纵面3种典型故障,推导出对应的重构分配器;最后,通过仿真验证了所提出的控制重构方法能有效地重构飞机操纵面故障。 展开更多

关键词 人工蜂群算法 广义逆法 控制分配 转矩可达集 操纵面

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侧向阵风作用下乘坐品质控制律设计 被引量：2

13

作者 邱岳恒 章卫国 +1 位作者 赵鹏轩 孙逊 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2013年第5期420-424,共5页

针对客机在侧向紊流干扰下产生附加过载、导致乘坐品质下降的问题,提出一种新的乘坐品质控制律设计方案。首先,根据乘坐品质的设计要求,建立大气扰动和飞机的综合模型;然后,利用在垂直安定面上测得的压差信号,在飞机发生不期望的偏航运... 针对客机在侧向紊流干扰下产生附加过载、导致乘坐品质下降的问题,提出一种新的乘坐品质控制律设计方案。首先,根据乘坐品质的设计要求,建立大气扰动和飞机的综合模型;然后,利用在垂直安定面上测得的压差信号,在飞机发生不期望的偏航运动之前,驱动方向舵实现乘坐品质改善;同时,结合偏航阻尼模块产生的偏航角速度信号,确保飞机的稳定控制;最后,采用粒子群算法在不同强度的紊流干扰和有无驾驶员操纵的情况下进行控制参数设计。仿真结果表明,所提的控制系统能有效改善飞机的乘坐舒适性。 展开更多

关键词 侧向紊流 乘坐品质控制 压差信号 方向舵 粒子群优化算法

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基于IWOABC的垂直阵风减缓控制律设计 被引量：1

14

作者 朱江乐 邱岳恒 +1 位作者 章卫国 赵鹏轩 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2014年第1期15-19,共5页

以某大型飞机为对象,在垂直阵风干扰的情况下,提出一种新的阵风减缓控制律设计方案。首先,在阵风减缓控制系统的功能实现上,采用闭环控制方案;然后,在阵风和飞机综合模型的基础上,利用法向加速度反馈驱动副翼实现载荷减缓,采用俯仰角速... 以某大型飞机为对象,在垂直阵风干扰的情况下,提出一种新的阵风减缓控制律设计方案。首先,在阵风减缓控制系统的功能实现上,采用闭环控制方案;然后,在阵风和飞机综合模型的基础上,利用法向加速度反馈驱动副翼实现载荷减缓,采用俯仰角速率偏转升降舵实现飞机的稳定控制;最后,引入杂草入侵机制改进人工蜂群算法,用改进后的算法对阵风减缓系统进行控制律参数设计。仿真结果表明,改进后的算法明显优于原始算法,提出的控制系统能够有效减缓阵风产生的附加过载。 展开更多

关键词 垂直阵风 阵风减缓 法向加速度 杂草入侵机制 人工蜂群算法

原文传递