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针对航天器姿态控制系统常见的传感器故障问题,基于增广P型学习观测器技术研究了故障重构问题,并对故障系统进行了容错控制器的设计.首先,考虑同时存在传感器故障和未知干扰输入的航天器姿控系统状态空间模型,将故障等效考虑成与前一时刻故障估计值和当前时刻输出误差有关的两项,借助Lyapunov定理设计观测器,并采用LMI方法给出了观测器参数矩阵系统化设计方法.然后,设计积分滑模面,将得到的等效控制律代入系统状态空间模型后,设计包含自适应故障补偿控制项和线性输出反馈控制项的容错控制律.最后通过仿真实例验证了所设计观测器和容错控制器的有效性. 相似文献
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针对考虑传感器故障的柔性航天器姿态系统,提出了一种主动容错控制方法.首先,通过对测量输出进行滤波,将传感器故障转化为执行器故障形式;接着,设计一个基于未知输入观测器的自适应故障估计观测器,对未知故障进行辨识,同时,采用了一个故障检测观测器,对故障的发生进行检测;然后,利用故障估计信号对系统输出进行调节,结合自适应积分滑模和线性矩阵不等式技术设计输出反馈容错控制器;最后,对所设计的主动容错控制方法进行仿真,验证了所提方法的有效性. 相似文献
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本文研究了欺骗攻击环境下带有传感器故障的大规模电网分布式状态估计问题.通过引入拓扑关系来描述分布式传感器节点之间的相互关系,使用随机Bernoulli序列描述欺骗攻击模型及其随机特性.基于Lyapunov方法证明了带有传感器故障的系统在遭受欺骗攻击环境下的均方稳定及H∞稳定的充分条件,并基于LMI设计了满足H∞性能指标的分布式状态估计器.最后通过数值仿真验证了所设计估计器的有效性. 相似文献
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针对星间通信时延和信号量化情形下编队航天器,研究对应的姿态协同控制器设计问题.首先,为节省编队航天器星间通信的带宽资源,提出基于信号量化的星间数据通信策略,并设计了一种终端滑模姿态协同控制器以保证航天器编队姿态同步系统的渐近稳定;其次,考虑到航天器间可能存在通信时延,考虑基于信号量化的通信策略,提出一种基于指对数滑模面的编队航天器协同控制器设计方法,能保证编队航天器在有限时间内达到期望姿态;最后基于包含4个航天器的编队系统,通过仿真验证了所提出的协同控制方法的有效性. 相似文献
5.
本文主要研究了考虑预设性能的航天器交会对接中的近距离悬停控制问题.针对追踪航天器近距离悬停控制问题,首先基于追踪航天器的姿轨耦合模型设计了线性滑模控制器实现了近距离悬停任务.在此基础上,为对系统收敛过程中系统状态的暂态性能进行约束,设计了基于预设性能的滑模控制器.同时,为减少系统状态的收敛时间,针对预设性能中的性能函数,采用了一种有限时间收敛的性能函数代替传统的性能函数,并改进了滑模控制器的结构.最后通过仿真进行验证,并对比三种控制策略,结果表明所设计的航天器交会对接预设性能滑模控制律具有理想的控制性能. 相似文献
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针对具有马尔可夫切换信道的两自由度（2-DOF） 四分之一汽车悬架系统,研究了事件触发 H∞ 滤波问题.首先,信道切换由马尔可夫链控制;其次,考虑到事件触发的通信方案,由于有限的网络带宽,产生信号量化和随机丢包问题;然后,采用马尔可夫线性跳变系统模型来表示整个滤波网络系统.利用Lyapunov泛函和线性矩阵不等式方法将事件触发 H∞ 滤波问题转化为凸优化问题,从而设计了切换信道相关的滤波器,使得滤波误差系统在均方意义上是指数稳定的并达到期望的性能水平.最后,通过仿真实例验证了所提出的设计方法的有效性. 相似文献
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轮式机器人执行巡逻、播种和工业生产等任务是一个强非线性的间歇过程.针对重复运行的轮式机器人轨迹跟踪问题,本文提出了一种基于数据驱动的高阶迭代学习控制算法.首先,对轮式移动机器人的模型进行推导设计,并对推导得到的状态空间形式的离散时间模型利用基于状态转移的迭代动态线性化方法,将轮式机器人系统转化为线性输入输出数据模型;其次,设计高阶迭代优化目标函数得到控制律,并利用参数更新律估计线性输入输出数据模型中的未知参数.控制器的设计和分析只使用系统的输入输出数据,不包含任何显式的模型信息.通过采用高阶学习控制方法,在控制律中利用更多之前迭代的控制输入信息,提高了控制性能.最后,仿真结果验证了该方法在轮式机器人轨迹跟踪控制中的有效性. 相似文献
8.
本文主要研究了面向跟踪系统的多通道传输策略的问题.采用多通道代替单通道进行数据传输,降低数据传输过程中的丢包概率,提高数据传输的可靠性.通过对系统输出的测量和跟踪,分析跟踪误差和输出误差,找到系统能满足稳定的条件.用满足Markov分布的离散随机状态来描述通道选择情况,Markov状态转移矩阵表征不同状态之间的转移概率,从而进行稳定性分析.通过构造Lyapunov泛函和利用线性矩阵不等式处理等方法,给出了多通道传输系统满足稳定性和严格（Q,S,R）-γ-耗散性的充分条件,并设计了满足上述性能的控制器.最后通过一个仿真实例验证了本文所得结论的正确性. 相似文献
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王博辉 《南京气象学院学报》2020,12(3):289-297
针对空间异构环境下易产生非线性和不确定性影响,多个异构航天器进行姿态控制存在执行器输入饱和约束,对有限的资源进行协作调度难度大等问题,提出了异构航天器包含饱和输入和不确定性动态的鲁棒一致性追踪控制策略.在该控制策略中,参考系统的动态权重矩阵被允许是完全未知的,因此现有的方法并没有可行解.通过引入有向生成树假设,一种新的权重平均方法被提出来构造分布式观测器动态.通过综合分布式观测和非线性动态,一类新的鲁棒一致性追踪控制器被设计.仿真结果表明：当同步行为和分布式观测动态能够被同时获得并且达到领导者状态,异构系统的鲁棒一致性问题将被解决.同时,通过利用多个航天器的动态模型,设计了不同性能指标的参数条件,验证和分析了提出方法的有效性. 相似文献
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针对气象卫星遥测数据在阈值范围内变化发生异常,简单的阈值法无法检测出来的问题,本文提出基于动态核主元分析法(DKPCA)对气象卫星遥测数据进行故障检测。首先采集卫星正常运行的遥测数据,建立DKPCA模型求得统计量的控制限,然后对当前的遥测数据进行检测,判断是否有故障发生。该方法通过初始数据的动态化表示解决了观测值间存在序列相关性的问题,引入的核主元分析法能够将复杂的遥测数据的非线性问题转化为线性问题。通过在轨运行的气象卫星FY3C的实际数据进行效果验证,结果表明利用正常状况下的观测数据,可以实时检测卫星遥测数据出现的异常,有效避免故障漏报。 相似文献
11.
风向传感器采用的格雷码编码方式使得风向传感器故障具有一定的“隐蔽性”,而传统故障检测方法需要拆卸风向传感器破坏了气象观测资料的完整性.基于概率分布从数理统计角度建立了码盘式风向传感器的测量数学模型,并在此基础上提出了基于分布律规则的风向传感器故障检测算法,通过VB/SQL/MATLAB混合编程技术实现了图示化的风向传感器故障检测程序,最后进行了故障检测试验.试验结果表明：提出的基于分布律规则的风向传感器故障检测算法能够在不拆卸风向传感器的情况下准确发现和判断出风向传感器单一或组合式故障类型. 相似文献
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高空间分辨率遥感影像能够提供丰富的空间细节信息,使利用遥感影像进行精细变化检测成为可能.为充分挖掘高分辨率影像中的光谱、空间信息,本文提出一种基于影像空-谱先验信息的条件随机场（Conditional Random Field based on Spectral-Spatial Prior,SSPCRF）模型,该方法使用显著性检测方式自动提供先验光谱-空间样本信息,提高一元势能构建精度,有效缓解一元势能构建不准确导致的推理过程中的误差传递问题,并在二元势能中综合考虑标记场与观察影像的空间上下文信息以保持变化地物轮廓信息.最后,使用基于消息传递机制的推理方法将模型进行全局优化.在2组高分辨率影像数据集上的实验结果表明该方法能够提供较精确的初始变化检测信息,使得在减少变化检测结果中虚警点的同时保持变化地物细节信息. 相似文献
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Luciano Massetti 《Theoretical and Applied Climatology》2014,117(3-4):511-519
Long and complete climatic data series are a fundamental resource for scientific research on climate change. Data quality is important, and missing value or data gap management is a key process that must be dealt with carefully to produce reliable datasets. Although a large variety of techniques are available for gap-filling, a widespread strategy is to consider a dataset reliable if the rate of missing data is below a given threshold. However this strategy varies from study to study. The aim of this paper is to analyze the impact of missing daily values on the estimation of monthly average temperature indices. The relationship between the error of the estimate and the presence of random or consecutive missing values, as well as data series autocorrelation is also analyzed. A theoretical, a linear and a nonlinear model to estimate the maximum error at the 95 % confidence interval are tested on data series provided by national and worldwide networks of stations. Consecutive missing values have an important effect on error estimation due to autocorrelation of temperature data series. On our dataset, the mean and standard deviation of the error for five consecutive missing values (0.27?±?0.05 °C) on a normalized daily series (σ?=?1) was higher than for five random missing values (0.14?±?0.006 °C). A nonlinear model taking into account the number of consecutive missing values is able to estimate the error and its performance is less affected by the presence of consecutive missing values than the other proposed models. 相似文献
15.
利用FY-1C连续3年的CAVHRR资料，以敦煌辐射校正场为分析区，分析了CAVHRR可见光、近红外通道的通道衰减特征，开展了归一化植被指数（NDVI）衰减订正方法研究及衰减订正试验。分析结果表明，FY-1C可见光通道1的衰减使FY-1C全球及区域NDVI的分布特征出现不合理。以敦煌辐射校正场为参考目标，借助敦煌目标区通道反射率长时间变化特征分析，可以建立NDVI的时变订正模型，有效订正通道衰减引起的NDVI的不合理性。利用敦煌NDVI值稳定不变的特性得到的FY-1C扫描辐射计通道1更新定标系数，与2000年9月中国辐射校正场外定标试验结果一致。研究结果有助于提高FY-1C可见光、近红外通道遥感资料在环境遥感监测方面的定量应用精度。 相似文献
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新一代天气雷达天馈系统故障分析诊断方法和技巧 总被引：1，自引：0，他引：1
故障分析诊断技术对保障气象大型装备可靠业务运行具有重要作用。依据CINRAD/SB型新一代天气雷达天馈系统信号流程,通过对新一代天气雷达天馈系统故障诊断方法进行研究,总结出天馈系统漏气、打火故障检测方法,天馈系统损耗大的故障诊断流程和故障定位6种方法。按照故障诊断流程和其中的外接信号源联合频谱仪法,分析诊断、定位并修复了天馈系统天线座内环流器故障导致的雷达观测回波强度偏弱、灵敏度降低故障的典型个例。结果表明,根据雷达现场配备仪表状况,通过故障诊断流程,采用合适方法和技巧,可达到快速定位天馈系统故障部位、在最短时间修复雷达故障目的。 相似文献