已经开发出一种用于飞机飞行控制设计、评估和集成的最先进的计算设施,称为 CONDUIT(控制设计者的统一接口)。本文介绍了 CONDUIT 工具和案例研究应用,用于解决复杂的旋翼和固定翼电传飞行控制问题。介绍了控制系统分析和设计优化方法,包括在 CONDUIT 中定义设计规范和系统模型,以及用于调整所选设计参数的多目标函数优化(CONSOL-OPTCAD)。设计示例基于飞行测试程序,该程序有大量数据可供验证。CONDUIT 用于根据相关的军事操纵品质和控制系统规格分析基线控制律。在这两个案例研究中,CONDUIT 成功地利用了前向回路和反馈动态之间的权衡,从而显著提高了预期的操纵品质并最大限度地降低了所需的执行器权限。 CONDUIT系统为综合控制系统分析与设计提供了一个新的环境,有潜力大幅减少控制系统飞行试验优化的时间和成本。
开发了一种用于飞机飞行控制设计、评估和集成的最先进的计算设施,称为 CONDUIT(控制设计者的统一接口)。本文介绍了 CONDUIT 工具和案例研究应用,用于复杂的旋翼和固定翼电传飞行控制问题。介绍了控制系统分析和设计优化方法,包括在 CONDUIT 中定义设计规范和系统模型,以及用于调整所选设计参数的多目标函数优化(CONSOL-OPTCAD)。设计示例基于飞行测试程序,该程序有大量数据可供验证。CONDUIT 用于根据相关的军事操纵品质和控制系统规格分析基线控制律。在这两个案例研究中,CONDUIT 成功地利用了前向回路和反馈动力学之间的权衡,从而显著改善了预期的操纵品质并最大限度地降低了所需的执行器权限。CONDUIT 系统为集成控制系统分析和设计提供了一个新环境,并有可能显著减少控制系统飞行测试优化的时间和成本。
确定飞行包线极限所需的测试,该极限是风速和风向的函数。舰载飞行操作必须应对海洋环境特有的挑战,例如船舶运动和船舶上层建筑产生的尾流湍流。船舶尾流影响飞机性能和操纵品质特征,进而影响飞行员的工作量。船舶尾流特征因船舶而异,甚至同一艘船的不同相对风角也不同。在模拟环境中评估船舶尾流严重程度的能力使得在设计过程中解决与尾流相关的设计考虑因素,例如船舶几何布局和飞机飞行控制设计。NAVAIR 开发了一种桌面尾流分析工具,用于模拟飞机在受到计算流体力学 (CFD) 创建的精确船舶尾流速度时操纵特性。该工具已应用于多种船舶配置,以评估尾流对旋翼和固定翼飞机的影响。这项工作描述了构成尾流评估工具的实时飞机飞行动力学模型和 CFD 尾流模型,总结了验证和确认工作,并描述了用于评估船舶尾流严重程度的比较过程(针对示例船舶配置)。
幼儿中抽象的SARS-COV-2感染通常是轻度或无症状的;但是,有些孩子有严重缓解的风险。描述了COVID-19-MRNA疫苗针对COVID-19-19的急诊科(ED)就诊和该人群中住院的数据的数据是有限的。新的疫苗监测网络(一种基于人群的前瞻性监视系统)的数据使用测试阴性,病例控制设计并描述了2022年7月1日至2022年7月1日至2023年7月1日,2023年7月1日至4年的儿童SARS-COV-2的流行病学来估计疫苗有效性。在包括7,434名儿童中,有5%的儿童获得了阳性SARS-COV-2测试结果,而95%的儿童获得了阴性测试结果; 86%的未接种疫苗,4%的人接受了1剂的任何疫苗产品,而10%的剂量接受了≥2剂。与儿童无疫苗接收相比,在预防ED就诊和住院方面,收到≥2个COVID-COVID-19 MRNA疫苗剂量的有效性为40%(95%CI = 8%–60%)。这些发现支持现有的推荐修饰,以减少19日疫苗接种幼儿,以减少19日相关的ED访问和住院治疗。
摘要:复杂技术系统中的控制设计和功能分配主要由技术驱动,从而提高了自动化程度。技术开发中很少考虑人或用户的观点。相关态度似乎是提高自动化程度将减少人为错误的发生,从而确保更安全的设计和操作。然而,提高自动化水平可能会降低操作员的态势感知能力。船舶动态定位 (DP) 系统的设计也是如此。事故统计数据显示,某些 DP 操作中的碰撞频率高于验收标准,并且技术和人为故障的结合是几乎所有事故的主要原因。本文强调了在 DP 系统的设计和操作中考虑操作员的作用和人的可靠性的重要性。本文介绍了 DP 系统的功能模型,并讨论了当前的控制功能分配及其对操作员的态势感知和性能的影响。本文最后提出了有关控制功能分配和操作风险可视化的建议,以提高操作员的绩效和可靠性。关键词:人为可靠性、自动化、动态定位 (DP)、控制功能分配、态势感知。1.简介 复杂技术的控制设计和功能分配主要由技术驱动(这意味着技术的能力是其发展的核心),从而提高了系统的自动化程度。自动化一词有几种定义。本文采用了 Sheridan 的定义 [1]:“自动化是指环境变量感知(通过人工传感器)、数据处理和决策(通过计算机)以及机械动作(通过电机或可以对环境施加力或向环境传递信息的装置)的机械化和集成化”。本文使用的术语“自动化”表示机器执行以前由人执行的功能 [2]。在先进技术系统的设计阶段,很少采用人或用户的观点 [3]。相关态度似乎是,更多的自动化将减少人为错误的发生,从而确保更安全的设计和操作 [4]。然而,自动化水平的提高可能会付出代价。动态定位 (DP) 系统是一种复杂而先进的技术。国际海事组织 (IMO) 将 DP 船定义为仅依靠推进器就能保持位置和航向并沿着预定航线缓慢行驶的船舶。DP 系统包括实现位置保持所需的所有系统,包括 DP 计算机控制系统 (DPCCS)、推进器系统和电力系统 [5]。DP 船依靠计算机系统解释来自参考系统、风和运动传感器的信号,以保持位置和航向或遵循预设航线。保持位置或遵循预设航线是通过调整船舶推进器的方向和力量来实现的。DP 用于各种操作。在海上石油和天然气行业中,它可用于卸载、钻井、潜水、海底干预、地震和施工作业 [6]。IMO [5] 定义了三个 DP 等级。分类的基础是最坏情况的单一故障模式。
本论文旨在开发一种基于具有六个自由度的飞翼非线性模型的逼真模拟器,目的是将其用作研究不同环境中的飞机的工具,以及用于任务规划和稳定性控制设计,为 HABAIR 项目提供进一步的概念验证。此类工具可用于验证飞机设计,最大限度地减少物理实施中的反复试验过程。这种类型的飞机在过去几年中越来越受欢迎,可以进行具有成本效益的测绘、监控和监视。为了保证模拟器的真实性,大气、空气动力学和推进模型与刚体运动的牛顿-欧拉方程和运动学方程相结合。飞翼飞行包线是根据高度和空速确定的。开发了修剪和线性化函数作为实现和分析非线性模型的线性化版本的方法。线性化后的纵向和横向模型允许应用经典分析工具来评估整个飞行包线内的系统动力学。通过比较非线性和线性化模型的响应来验证修剪和线性化功能。最后,介绍了模拟器的实现,以及对飞机模型的机动性、动力学、可控性的研究,确保了使用的可行性
在本文中,在存在干扰,静止和移动的障碍物的情况下,考虑了四摩托无人机(UAV)的安全自动运动控制。在这方面,我们直接将一种分析控制设计方法(在后台框架内)结合在一起,并避免了解决导航问题的障碍。将屏障Lyapunov功能(BLF)纳入了翻译控制中,以使车辆远离安全球,并在障碍物周围构建,同时将其转向所需的位置。BLF允许将障碍物位置直接包含在控制设计中。这是针对已知和未知障碍速度的情况而实现的。此外,在分析中解决了任意初始条件的问题,并从安全领域进行了预先分配的时间。我们还考虑了避免机会约束碰撞的情况。所提出的方法导致了计算上有效的设计,因为获得了控制的封闭形式,而无需实时优化。更重要的是,可以保证闭环系统的分析稳定性。在存在干扰的情况下,设计了一个层次控制结构,具有无适应性模型控制,用于未知态度动力学。进行了许多数值模拟,以评估所提出方法的有效性。
现代车辆可以看作是一个复杂的网络物理系统(CPS),其中车辆动力学与软件控制系统相互作用。自适应巡航控制(ACC)和车道保持控制(LKC),特别是半自主和自主驾驶的基础特征。此类系统的安全分析对于实现车辆自治非常重要。确保在这种复杂的CP中的安全性非常具有挑战性,尤其是在多个子系统,非线性,混合动力学和干扰之间存在相互作用的情况下。本文介绍了使用多模式港口港系统对汽车控制系统安全分析的方法。该方法将哈密顿式功能用作安全和不安全状态的能量水平之间的障碍,并采用被动性证明轨迹无法越过这一障碍。该方法应用于由ACC和LKC组成的车辆动力学的安全分析。目标是确保主机不会与铅车相撞,并且不会滑行。使用硬件中的仿真平台实现和评估控制设计。实验结果证明了安全分析方法,包括实施效应(例如离散和量化)的影响。©2019 Elsevier Ltd.保留所有权利。
摘要:对于因神经损伤而导致运动障碍的个体,功能性电刺激 (FES) 和康复机器人等康复疗法在改善其活动能力和日常生活活动方面具有巨大潜力。将 FES 与康复机器人相结合可实现紧密协调的人机交互。此类交互的一个例子是 FES 骑行,其中机动辅助可以提供高强度和重复的协调肢体运动练习,从而带来生理和功能上的好处。本文介绍了多个 FES 骑行试验台和安全装置的开发,以及自行车骑手系统的切换非线性动力学。介绍了用于节奏和扭矩跟踪的闭环 FES 骑行控制设计。对于每个跟踪目标,作者介绍并讨论了过去用于计算肌肉刺激和电机电流输入的稳健和自适应控制器的工作。针对每个控制器和跟踪目标组合,提供了涉及健全个体和神经损伤参与者的实验结果。根据实施要求、预期康复结果和骑手表现,讨论了控制算法的权衡。最后,概述了未来的工作以及所开发方法对包括遥控机器人在内的其他技术的适用性。
本文的目的是研究未知系统所谓的间接和直接数据驱动控制背后的基本机制。特别是,我们考虑应用于线性二次调节器问题的策略迭代。考虑了两个迭代过程,其中考虑了从系统中收集的数据来计算所需的最佳控制器的新估计。在间接策略迭代中,数据用于通过递归标识方案获得更新的模型估计,该方案以确定的方式使用,以执行经典的策略迭代更新。通过将并发模型识别和控制设计作为两个算法系统之间的反馈互连,我们提供了一个闭环分析,该分析显示了数据中任意激发的收敛性和稳健性。在直接策略迭代中,数据用于近似值函数并设计关联的控制器,而无需中间标识步骤。在提出了克服潜在的身份能力问题的最近提议的方案的扩展后,我们确定了在哪些条件下保证该程序提供最佳控制器。基于这些分析,我们能够比较两种方法的优势和局限性,突出了所需的样本,收敛属性和激发要求等方面。模拟以说明结果。