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动态拓扑下四旋翼无人机集群蜂拥控制
1
作者 殷雅萱 张安 +2 位作者 毕文豪 杨盼 黄湛钧 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期3473-3483,共11页
针对动态拓扑下无严格构型约束的无人机集群协同控制问题,基于四旋翼无人机(quadrotor unmanned aerial vehicle,QUAV)内外环串级控制思想,提出一种QUAV集群蜂拥控制策略。引入卡尔曼一致性滤波(Kalman-consensus filter,KCF)算法对带... 针对动态拓扑下无严格构型约束的无人机集群协同控制问题,基于四旋翼无人机(quadrotor unmanned aerial vehicle,QUAV)内外环串级控制思想,提出一种QUAV集群蜂拥控制策略。引入卡尔曼一致性滤波(Kalman-consensus filter,KCF)算法对带有噪声的通信数据进行融合,实现对变速度领导者状态的精确估计;考虑无人机集群拓扑的动态变化及可扩展性需求,设计基于KCF的蜂拥控制算法以实现无人机集群位置控制,利用李雅普诺夫稳定性定理证明算法的稳定性;基于大脑情感学习(brain emotional learning,BEL)模型设计姿态控制器,实现了QUAV的姿态控制。通过仿真实验验证了控制算法的有效性。 展开更多
关键词 无人机集群 蜂拥控制 动态拓扑 卡尔曼一致性滤波 大脑情感学习
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基于SysML的民机系统功能设计方法及应用
2
作者 闫佳宁 张安 +1 位作者 黄湛钧 王逸鸣 《图学学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期277-283,共7页
针对当前民机系统功能设计过程中缺乏形式化描述、模型复用性不强与动态模型建立不足等问题,将基于模型的系统工程(MBSE)理念引入民机系统设计过程中,提出了一套基于系统建模语言(SysML)的民机系统功能设计方法。首先定义用例模型,抽象... 针对当前民机系统功能设计过程中缺乏形式化描述、模型复用性不强与动态模型建立不足等问题,将基于模型的系统工程(MBSE)理念引入民机系统设计过程中,提出了一套基于系统建模语言(SysML)的民机系统功能设计方法。首先定义用例模型,抽象出系统的顶层功能愿景,进而开展功能的分解分配与系统静态功能模型的构建;接着建立系统的功能流模型,然后进行功能泳道划分与功能交互序列构建,从多角度分析系统的行为特性,在此过程中结合活动图、泳道图和序列图构建系统的动态功能模型;最后给出系统的结构接口实现,形成一套逻辑性强的完备的功能设计方案。以民机航电系统为例进行功能设计,结合SysML建立航电系统的功能模型,验证了该方法的可行性与有效性,适用于民机系统的功能设计。 展开更多
关键词 功能模型 SYSML 民用飞机 MBSE 行为特性
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基于互相似性度量的航空电源系统故障诊断 被引量：1
3
作者 黄湛钧 胡康 +2 位作者 张安 董林林 陈骁骅 《河北工业大学学报》 CAS 2023年第6期14-23,共10页
工业测量中的数据丢失会导致被测信号序列采样数据的缺失,进一步使得重构波形的局部特征与实际信号出现差异。该问题在稀疏数据点构成的信号序列中尤为严重,非完整信号序列将为航空电源系统的故障诊断带来挑战。针对该问题,提出一种基... 工业测量中的数据丢失会导致被测信号序列采样数据的缺失,进一步使得重构波形的局部特征与实际信号出现差异。该问题在稀疏数据点构成的信号序列中尤为严重,非完整信号序列将为航空电源系统的故障诊断带来挑战。针对该问题,提出一种基于电流宏观波形相似性度量的时域故障诊断方法。首先,监测航空电源系统三相输出电流并进行归一化处理;其次,根据正弦电流波形特征进行信号序列重构以消除三相相位差异;再次,采用动态时间规整算法对数据缺失的非等长信号序列进行补齐并使三相序列数据元素相匹配;继次,基于序列匹配关系构建电流波形绝对和相对相似度作为诊断变量;最后,K-近邻算法被用于故障模式的识别。经过验证与比较分析,所提方法能够基于数据缺失的稀疏信号序列,准确实现航空电源系统的开路故障诊断。 展开更多
关键词 航空电源系统 故障诊断 数据缺失 波形相似度 动态时间规整
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RIG型磁光薄膜的研究进展及应用 被引量：1
4
作者 朱森寅 张晗旭 +2 位作者 王先杰 黄湛钧 宋波 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2022年第9期1659-1672,共14页
随着光通信技术与光子集成电路的发展,非互易性器件作为光通信系统中重要的组成部分得到了越来越广泛的研究与应用。基于磁光效应制成的磁光隔离器和环行器是目前应用最为广泛的非互易性器件,为了将非互易性器件整块集成在硅片上,需制... 随着光通信技术与光子集成电路的发展,非互易性器件作为光通信系统中重要的组成部分得到了越来越广泛的研究与应用。基于磁光效应制成的磁光隔离器和环行器是目前应用最为广泛的非互易性器件,为了将非互易性器件整块集成在硅片上,需制备性能与块状磁光材料相当的磁光薄膜。在近红外通信波段(1550 nm),以钇铁石榴石(Y_(3)Fe_(5)O_(12),YIG)为代表的稀土铁石榴石(RIG)具备优良的磁光效应,是最具应用前景的磁光材料之一。研究发现,使用稀土离子对YIG薄膜进行掺杂可以有效改善其磁光性能,尤其是Bi ^(3+)和Ce ^(3+)掺杂的YIG表现出巨法拉第效应。本文首先介绍了法拉第效应原理,介绍了三种常见磁光薄膜的生长方法,回顾了近年来的主要研究成果,介绍了磁光薄膜在光隔离器和环行器中的应用,最后对磁光薄膜的未来发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 磁光薄膜 稀土铁石榴石 钇铁石榴石 脉冲激光沉积 液相外延 射频磁控溅射 磁光隔离器 法拉第效应
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基于DRSN与电压幅值分析的航空HVDC系统逆变器故障诊断 被引量：1
5
作者 黄湛钧 董鑫 +3 位作者 卢沐宇 张瑞涛 闫钊阳 张安 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期211-222,共12页
机载270 V高压直流(HVDC)系统的故障诊断一直是航电领域中的一个难点问题,为此提出了基于深度残差收缩网络(DRSN)的故障模块识别算法与基于线电压幅值分析的故障器件定位算法。首先对系统总电流进行采集,并进行差值标准化处理获得特征数... 机载270 V高压直流(HVDC)系统的故障诊断一直是航电领域中的一个难点问题,为此提出了基于深度残差收缩网络(DRSN)的故障模块识别算法与基于线电压幅值分析的故障器件定位算法。首先对系统总电流进行采集,并进行差值标准化处理获得特征数据;根据特征数据的特点,利用Flatten层对原有DRSN结构进行改进,来提高算法对故障模块的识别精度。在确定系统逆变模块故障之后,利用两相线电压之比确定出故障相,再利用线电压均值模型确定故障器件。相比于现有方法,所提方法仅使用1个电流传感器和2个电压传感器便实现了系统故障诊断,满足了飞机对重量的限制要求。实验证明:所提出的方法故障模块识别精度,以及故障器件定位精度可达97%以上,具有较好实用性。 展开更多
关键词 270 V HVDC系统 深度残差收缩网络 线电压幅值分析 故障诊断 故障模块识别
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