蔡云鹏
- 作品数：8 被引量：13H指数：2
- 供职机构：沈阳飞机设计研究所更多>>
- 发文基金：中国航空科学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更多>>
- 具有防撞安全约束的无人机集群智能协同控制
- 针对无人机(UAV)集群协同控制问题，本文提出了一种结合深度强化学习(DRL)与防撞策略的无人机集群智能协同控制方法。首先，对研究的无人机集群控制问题进行了整体描述并建立了无人机的运动模型。其次，在深度强化学习架构下建立...
- 蔡云鹏周大鹏丁江川
- 关键词：协同控制安全约束
- 基于预定义时间的舰载机抗干扰着舰控制
- 2025年
- 考虑甲板运动和舰尾流等扰动影响下的舰载机着舰轨迹跟踪问题,提出一种基于预定义时间的自适应抗干扰控制策略.建立着舰轨迹生成、引导、控制和进近动力补偿等子系统,将轨迹跟踪问题转换为子系统的稳定问题.针对舰尾流引起的时变扰动和甲板运动对理想着舰点的变化影响,采用长短期记忆神经网络进行甲板运动预估并在引导指令中予以修正,借助非线性扰动观测器估计未知干扰对模型集总外界扰动进行前馈补偿.为提升着舰轨迹跟踪与姿态控制的精确性和快速性,设计基于反步架构的预定义时间控制策略,通过李雅普诺夫稳定性分析证明系统能够在设定的时间内收敛.数字和半实物仿真结果表明,在甲板运动和舰尾流扰动影响下所设计的控制策略能够满足着舰轨迹的快速准确跟踪,实现预定义时间稳定.
- 李钊星蔡云鹏刘茂汉王霞许斌
- 关键词：甲板运动
- 具有防撞安全约束的无人机集群智能协同控制被引量：2
- 2024年
- 针对无人机(UAV)集群协同控制问题,本文提出了一种结合深度强化学习(DRL)与防撞策略的无人机集群智能协同控制方法。首先,对研究的无人机集群控制问题进行了整体描述并建立了无人机的运动模型。其次,在深度强化学习架构下建立了无人机集群控制策略的训练机制,通过分析无人机的观测空间与动作空间,设计了无人机集群控制策略的网络结构,并且以无人机集群的安全性与紧密一致性为主要目标设计了奖励函数。为了解决深度强化学习方法缺乏安全保障的问题,同时设计了无人机集群的防撞策略,可根据无人机之间以及无人机与威胁区之间的相对运动状态计算防撞指令,避免无人机发生碰撞。仿真结果表明,提出的结合防撞策略的无人机集群协同控制方法可有效避免无人机之间发生碰撞的风险,保障无人机集群的安全性,并且可使得无人机集群更加紧密。
- 蔡云鹏周大鹏丁江川
- 关键词：协同控制安全约束
- 一种小型无人机高度传感器余度设计方法被引量：3
- 2012年
- 为提高小型无人机飞行控制系统的可靠性,利用GPS提供的高度信息设计了气压高度传感器的余度备份.运用飞机运动学方程对低频率GPS高度信号进行补偿,提高了信号的实时性与可用性,设计的气压高度传感器故障处置流程将高度信号的切换与模态管理结合起来,减小了高度信号切换产生的不良瞬态.仿真结果表明,飞行控制系统在气压高度传感器出现故障时可及时切换到高度备份传感器并能有效隔离故障源,GPS高度信号经补偿后可满足飞行安全要求,余度设计提高了整个飞行控制系统的可靠性.
- 田湧李天蔡云鹏
- 关键词：小型无人机余度设计卡尔曼滤波传感器故障飞行控制
- 基于跟踪微分器的增量动态逆容错控制方法及应用被引量：2
- 2023年
- 为提高飞机对干扰的鲁棒性,提出一种基于跟踪微分器的非线性增量动态逆控制方法,并基于此方法设计飞机飞行容错控制律。首先,利用传递函数补偿法同步角速度和舵面偏转信号降低角速度传感器对闭环系统的影响。然后,为克服估计角加速度时差分放大残余噪声的问题,采用跟踪微分器来替代传统差分方法,在保证角加速度准确性的同时降低测量噪声。最后,通过数值仿真验证了所提出的基于跟踪微分器的增量动态逆控制方法的性能。结果表明,该控制方法对机翼损伤故障具有鲁棒性,能够消除传感器动态对系统的影响,并且能够有效降低测量噪声对系统的影响。
- 蔡云鹏张鹏韩英华
- 关键词：跟踪微分器
- 无人机自主空中加油会合编队控制方法被引量：2
- 2023年
- 针对无人机自主空中加油过程中加油机、受油机会合编队问题,基于Lyapunov导航向量场(LGVF)和一致性理论设计了一种编队控制方法。首先,建立了无人机编队模型,包括通信拓扑模型和编队几何模型,并在此基础上定义了多无人机系统的协同变量;接着,设计了期望的加油轨迹,并基于Lyapunov导航向量场方法设计了加油机(编队参考点)的飞行控制律;然后,根据加油机的位置、速度信息,基于一致性理论设计了加、受油机会合编队控制方法,并分析了该方法的稳定性;最后,进行了数字仿真,表明了所提方法的有效性。
- 蔡云鹏任斌王大勇王延祥王宏伦
- 关键词：自主空中加油无人机编队
- 大翼展无人机侧风着陆控制技术研究被引量：3
- 2022年
- 为提升大翼展无人机侧风着陆任务安全性,提出一种基于偏流法的侧风着陆控制策略,以实现在着陆接地前航向快速对正,避免大交叉角接地对起落装置的影响。首先,将偏流法侧偏修正与纠偏流航向控制结合起来,解决着陆过程的横航向协调控制与多模态控制律的匹配问题;然后,根据侧风着陆的控制特点提炼出侧风着陆控制律设计要求,通过侧风运动仿真总结出一套纠偏流控制律参数选取方法与优化原则;最后,开展了试飞验证。结果表明,设计的控制律可有效提升大翼展无人机侧风着陆安全性。
- 张子军蔡云鹏王允辉
- 关键词：控制策略
- 加油软管释放过程中的动态特性研究被引量：1
- 2022年
- 加油软管释放是软式空中加油中必不可少的环节,为全面分析软管释放过程中的动态特性,基于有限元思想和多刚体动力学理论,在充分考虑气流扰动、加油机牵连运动、软管收放等因素的基础上,建立软管锥套组合体的运动模型,并在模型中将软管等效成多根等长且长度可变的串联连杆。考虑到空中加油任务场景的多变性,分别对不同紊流强度、不同飞行高度、不同飞行速度、不同牵连点位置和不同释放速度剖面条件下软管释放过程中的动态特性进行数值仿真,并结合空气动力学、尾流效应和运动学理论对仿真结果进行了机理分析。结果表明,飞行高度和飞行速度的改变会对软管的摆动幅度和拉力产生较大的影响。特别地,当软管悬挂位置过于靠近翼尖时,由于受到的尾涡强度大幅增加,软管出现大范围的无规则摆动现象。
- 蔡云鹏王延祥王大勇任斌王宏伦
- 关键词：空中加油动态特性多刚体动力学
