臨近空間飛艇是大慣性系統(tǒng),大慣性系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)精確控制是個(gè)難題,這也是飛艇控制區(qū)別于其他飛行器的顯著特點(diǎn)。相對(duì)凸顯困難程度,主要又是因?yàn)閮蓚�(gè)根本點(diǎn),一是外界環(huán)境擾動(dòng)太強(qiáng);另外就是載荷對(duì)控制的要求很高該特點(diǎn)和難點(diǎn)必將增加系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模、分析與控制各方面的研究難度,給動(dòng)力學(xué)與控制學(xué)科帶來(lái)一系列需要解決的科學(xué)問(wèn)題。本文針對(duì)隨機(jī)風(fēng)場(chǎng)、大氣湍流等外界環(huán)境的低頻干擾,依據(jù)大氣模型及觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù),結(jié)合飛艇的動(dòng)力學(xué)方程,研究艇身受干擾作用下的姿態(tài)及位置變化規(guī)律,對(duì)擾動(dòng)的統(tǒng)計(jì)特性、頻譜特性進(jìn)行分析。艇身擾動(dòng)頻帶寬,可采用被動(dòng)隔離方法實(shí)現(xiàn)中高頻振動(dòng)隔離,同時(shí)采用主動(dòng)補(bǔ)償方法實(shí)現(xiàn)低頻運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償。論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:針對(duì)風(fēng)速序列的在線(xiàn)預(yù)測(cè),風(fēng)速序列隨時(shí)間、空間呈現(xiàn)非線(xiàn)性、非平穩(wěn)性變化的特征,提出一種基于優(yōu)化極限學(xué)習(xí)機(jī)的自適應(yīng)模型的風(fēng)速預(yù)測(cè)方法。首先利用對(duì)訓(xùn)練樣本的相空間重構(gòu)確定增量型極限學(xué)習(xí)機(jī)的輸入維數(shù)。其次,通過(guò)增量型極限學(xué)習(xí)機(jī)的方法來(lái)確定神經(jīng)元個(gè)數(shù),優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù),獲得良好的泛化性能。最后根據(jù)優(yōu)化的結(jié)構(gòu)參數(shù)和增量型極限學(xué)習(xí)機(jī)對(duì)樣本參數(shù)進(jìn)行訓(xùn)練得出風(fēng)速預(yù)測(cè)的模型,通過(guò)不斷的樣本更新完成長(zhǎng)期滾動(dòng)的預(yù)測(cè)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,... 

【文章來(lái)源】：廈門(mén)大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：96 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景
    1.2 課題研究意義
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究的現(xiàn)狀
        1.3.1 風(fēng)速預(yù)測(cè)研究的現(xiàn)狀
        1.3.2 艇身擾動(dòng)特性研究現(xiàn)狀
        1.3.3 高性能載荷擾動(dòng)隔離研究現(xiàn)狀
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第二章 基于機(jī)器學(xué)習(xí)算法的在線(xiàn)風(fēng)速滾動(dòng)預(yù)測(cè)研究
    2.1 概論
    2.2 相空間重構(gòu)理論
        2.2.1 相空間重構(gòu)的理論
        2.2.2 相空間重構(gòu)參數(shù)選擇
        2.2.3 數(shù)據(jù)重構(gòu)分析
    2.3 ELM算法的基本原理
    2.4 I-ELM算法的基本原理
    2.5 風(fēng)速在線(xiàn)滾動(dòng)預(yù)測(cè)模型
    2.6 仿真分析
        2.6.1 樣本數(shù)據(jù)
        2.6.2 評(píng)判指標(biāo)
        2.6.3 仿真預(yù)測(cè)結(jié)果
        2.6.4 結(jié)果分析
    2.7 本章小結(jié)
第三章 強(qiáng)干擾下高空飛艇的擾動(dòng)特性分析
    3.1 概論
    3.2 飛艇艇身低頻擾動(dòng)
        3.2.1 大氣紊流分析
        3.2.2 風(fēng)場(chǎng)干擾飛艇數(shù)學(xué)模型
    3.3 飛艇艇身中高頻擾動(dòng)
        3.3.1 高精度載荷平臺(tái)位移的產(chǎn)生
        3.3.2 飛艇振動(dòng)產(chǎn)生的位移模型
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 高性能載荷平臺(tái)擾動(dòng)隔離控制研究
    4.1 概論
    4.2 隔振技術(shù)
        4.2.1 被動(dòng)減振原理
        4.2.2 主動(dòng)減振原理
    4.3 有效載荷平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        4.3.1 有效載荷平臺(tái)控制系統(tǒng)
        4.3.2 控制系統(tǒng)主要元件數(shù)學(xué)模型
        4.3.3 未校正的有效載荷平臺(tái)控制系統(tǒng)
        4.3.4 有效載荷平臺(tái)的系統(tǒng)校正
    4.4 基于模糊自適應(yīng)PID主動(dòng)補(bǔ)償控制設(shè)計(jì)
        4.4.1 經(jīng)典PID控制器原理
        4.4.2 模糊控制原理
        4.4.3 模糊PID控制器設(shè)計(jì)
    4.5 仿真分析
        4.5.1 被動(dòng)減振仿真分析
        4.5.2 校正前有效載荷平臺(tái)控制系統(tǒng)仿真分析
        4.5.3 校正后有效載荷平臺(tái)控制系統(tǒng)仿真分析
        4.5.4 模糊PID控制器仿真分析
    4.6 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
作者攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]艦載穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研究[D]. 張洪亮.南京航空航天大學(xué) 2010
[3]基于模糊PID控制的船載穩(wěn)定平臺(tái)[D]. 劉加富.大連海事大學(xué) 2009
[4]陀螺穩(wěn)定跟蹤平臺(tái)研究[D]. 葛敬嘉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[5]車(chē)載三軸穩(wěn)定平臺(tái)控制系統(tǒng)的研制[D]. 吳樹(shù)平.南京理工大學(xué) 2007
[6]三軸仿真轉(zhuǎn)臺(tái)設(shè)計(jì)及動(dòng)力學(xué)研究[D]. 李強(qiáng).哈爾濱工程大學(xué) 2007



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