2024年9月12日,基于上下文的AI系统,用于自动驾驶中的稳健偏航率和轨迹预测| Lars Ullrich 4
本文提出了对汽车的稳态转弯平衡的彻底研究。除了对正常驾驶行为做出反应的平衡 - 以下称为稳定的正常转弯外,漂流还吸引了增加的注意力。讨论漂流时,通常假定偏航率和转向角度相反,即驾驶员是反向行驶的,后桥被安装。有趣的是,另一个不稳定的平衡是可观的,此处称为不稳定的正常转弯。在这项工作中,尝试对漂移进行全面定义。提出了一个逆模型来计算以给定半径和侧滑角度执行稳态转弯所需的驱动器输入。通过线性化系统并分析所得状态矩阵的特征值和特征向量来探索所有平衡的数学含义。
图 12.混合多旋翼飞行器概览 - 固定翼稳定控制律 已开发了两个附加控制律:1.改进的偏航控制。在传统的多旋翼飞行器上,偏航控制是通过增加沿预期偏航旋转方向相反的发动机转速并同时降低相反发动机转速来产生偏航轴扭矩来实现的,以使飞行器保持恒定的高度。但在大型多旋翼飞行器上,螺旋桨扭矩可能不足,导致控制和响应迟缓。由于拟议的 VTOL 设计的两个后置发动机可以单独倾斜,因此通过稍微向相反方向倾斜发动机可以提高偏航响应能力(图 13)。CATIA 系统模拟表明,±10° 倾斜范围可使偏航率加倍,同时还能提高偏航启动/停止响应能力。
本研究属于 SBIR 第二阶段研究计划。FAA William J. Hughes 技术中心技术监督员是 Thomas DeFiore 先生。16. 摘要 本研究和开发计划的目的是制造一种小型、轻便、低成本的记录器,用于通用航空和通勤型飞机的负载使用情况监控,以支持联邦航空管理局 (FAA) 运营负载监控计划。所执行的活动范围涉及以下内容:(1) 设计、开发、制造和测试低成本机身累积疲劳系统 (ACFS),(2) 将 ACFS 安装到 Embry-Riddle 航空大学拥有和运营的七架 Cessna 172 飞机机队中,(3) 在七架 Cessna 172 飞机上进行飞机使用数据采集,(4) 确定 ACFS 在数据采集工作中的有效性以及 ACFS 所需的任何设计变更,以及 (5) 以 FAA 有用的格式提供数据采集工作产生的处理数据。本报告介绍了 ACFS 的描述、从 1000 次飞行收集的数据的分析和统计摘要,这些数据代表了 1168 小时的 Cessna 172 飞机运行数据。数据采集工作的最终产品包括加速度、速度、高度以及飞行时间和距离的统计信息。17. 关键词 载荷、法向加速度、空速、高度、俯仰、滚转和偏航率、Cessna 172 飞机
无人驾驶航空飞行器 (UAV) 已成为相当多行业和设施的有用实体。它是通信、防御、安全、配送、监视和勘测等领域的一种灵活、经济高效且可靠的解决方案。然而,它们的可靠性取决于嵌入在机身后面的控制系统的弹性和稳定性能。因此,UAV 主要取决于控制器设计和特定性能参数的要求。尽管如此,现代技术总有改进的空间。本研究以类似的方式实施和研究了 UAV 横向控制系统,并使用比例、积分和微分 (PID) 控制器、相位超前补偿器和信号约束控制器对其进行了优化。本研究的意义在于优化现有的 UAV 控制器装置,以提高横向性能和稳定性。有了这种无人机,无人机社区将受益于使用本文所用的优化方法设计稳健的控制,而且这将提供复杂的控制以在不可预测的环境中运行。据观察,使用相位超前补偿器 (PLC) 优化横向控制动力学的结果比简单的 PID 反馈增益更有效。然而,为了优化横向速度、偏航率和偏航角模式的不需要的信号,PLC 与 PID 集成以实现动态稳定性
众所周知,不仅视觉,其他感官方式也会影响驾驶员对车辆的控制,并且驾驶员会随着时间的推移适应感官线索的持续变化(例如在驾驶模拟器中),但这些行为现象背后的机制尚不清楚。在这里,我们考虑了现有文献中关于前庭线索缩小如何影响障碍滑雪任务中的驾驶员转向,并首次提出了一个驾驶员行为的计算模型,该模型可以基于神经生物学上合理的机制来解释经验观察到的影响,即:在初始接触期间任务表现下降和转向力度增加,然后随着任务接触时间的延长,这些影响会部分逆转。出乎意料的是,该模型还重现了另一个以前无法解释的经验发现:运动缩小的局部最优,其中路径跟踪比一对一运动线索可用时更好。总体而言,我们的研究结果表明:(1)驾驶员直接利用前庭信息来确定适当的转向动作,(2)运动降尺度会导致偏航率低估现象,驾驶员的行为就好像模拟车辆的旋转速度比实际速度慢一样。然而,(3)在障碍滑雪任务中,一定程度的低估会带来路径跟踪性能优势。此外,(4)模拟障碍滑雪驾驶任务中的行为适应可能发生在
操纵杆,鸟儿的反应是进入倒旋。我个人并不责怪它。旋转恢复也是如此。如果你自动启动旋转恢复控制来纠正初始旋转,则可能导致鸟儿旋转。一旦旋转,你应该在鸟儿开始恢复时逐渐放松适当的旋转恢复控制,否则你将最终以相反方向的旋转结束。换句话说,你必须静止驾驶飞机!当某些飞机完全失速时,它们会突然断裂、高偏航率、上仰或同时出现这些情况。试飞员说要中和控制装置并等待。如果鸟儿没有恢复,它将进入完全旋转。等待旋转稳定下来后再尝试恢复。某些飞机不允许这样做,例如 F-100。对于其他飞机,你可以而且应该这样做。有两个目的。••当您将控制杆保持在空档(或已松开)时,它有助于给飞机时间恢复,并让您有时间稳定下来并分析旋转的方向。分析旋转并不是一件容易的事。当承包商飞行员在测试程序中演示旋转时,他有几件事情要做。他研究了工程数据并知道会发生什么。他踢了鸟一下,让它旋转,并希望迫使它朝他想要的方向旋转。此外,他在这方面有很多经验。当您被抛入旋转时,您很可能会陷入困境。您可能一直试图超越另一支部队。突然,您的飞机不再做您希望它做的事情。你与之抗争。它突然折断、翻转并似乎翻滚。此时,飞机内的液体
摘要 - 本文提出了一种新型的地形自适应局部轨迹规划师,旨在在可变形地形上自动操作。最先进的解决方案要么不考虑可变形的地形,要么不提供足够的鲁棒性或计算速度。为了弥合此搜索差距,本文引入了一种新型的模型预测控制(MPC)公式。与仅依赖于避免障碍物的硬性或软限制的普遍的最新方法相反,目前的配方通过纳入两种类型的约束来增强鲁棒性。通过广泛的仿真来评估配方的有效性和鲁棒性,涵盖了广泛的随机场景,并与最新方法进行了比较。随后,通过文献中以最佳控制的地形力学模型来增强该配方,并明确解决了地形变形。此外,采用无知的卡尔曼过滤器的地形估计器可用于在线动态调整下沉指数,从而产生地形自适应配方。在现实世界中,该公式在现实世界的实验中进行了测试,以刚性验证的配方作为基准测试。结果展示了拟议的配方所实现的优越的安全性和绩效,强调了将Terramogenics知识整合到计划过程中的重要意义。具体而言,所提出的地形自适应配方可实现平均绝对侧滑角,平均绝对偏航率降低,目标时间较短以及更高的成功率,这主要归因于其对计划者内部机械学的增强的理解。