第九届自各大菠菜网入口分论坛第九场宣讲会

《再入飞行器基于LQR轨迹跟踪的权重矩阵优化研究》——熊子豪
《Guaranteed Cost Control of Polynomial Nonlinear Uncertain Systems with Time-Delay》——郝现伟
《一种基于平面标识的高鲁棒性快速三维注册算法研究》——刘莹颖
《基于逆系统方法的高超声速飞行器姿态控制研究》——郭艳玲
　　2012年11月19日晚7点，第九届自各大菠菜网入口分论坛第九场宣讲会在新主楼E706举行，来自飞行器制导与控制方向的博士生熊子豪、无人机控制方向的博士生郝现伟、增强现实技术方向的的硕士生刘莹颖和导航、制导与控制方向的硕士生郭艳玲分别为大家做了“再入飞行器基于LQR轨迹跟踪的权重矩阵优化研究”、“ Guaranteed Cost Control of Polynomial Nonlinear Uncertain Systems with Time-Delay”、“ 一种基于平面标识的高鲁棒性快速三维注册算法研究”和“基于逆系统方法的高超声速飞行器姿态控制研究”的学术报告，自动化学院部分研究生、博士生慕名参加了该场专题报告。
　　熊子豪博士首先进行宣讲报告，他从事飞行器制导与控制方面的研究。熊子豪博士在报告会中提到，由于再入飞行器特殊的动力学特点，在基于LQR的标准轨迹跟踪设计中，计算权重矩阵的传统方法已不再适用。他设计了变参数权重矩阵法。通过预先设定权重矩阵参数与飞行状态之间的函数关系，构造变参数的权重矩阵，以满足飞行器再入飞行的特点。仿真结果表明，该方法有效地改善了飞行器再入飞行跟踪标准轨迹的效果，对不同干扰具有一定的鲁棒性。
　　其次为大家讲解的是博士生郝现伟。他的这篇文章主要关注一类带时延的多项式非线性不确定系统的保成本控制。考虑了这类系统的控制状态和控制输入的不确定性，虽然不能精确知道这类系统的控制状态和控制输入，但是它们被一些非线性连续函数限制在某个范围之内。同时，他为我们介绍了基于状态独立的李雅普洛夫多项式函数原则，运用最小平方和技术，他改进了状态反馈控制器，获得了保证和最优成本的上界。最后，通过数值计算结果证明了提出方法的有效性。
　　接下来为大家讲解的是硕士生刘莹颖。为提高增强现实系统中三维注册过程的鲁棒性和实时性，她提出了一种改进的基于平面标识的三维注册方法，并将其用于头部跟踪的增强现实系统中。该方法采用一种新的自适应动态阈值分割法对实时视频图像进行分割，在保证较高运算效率的同时，降低了光照等因素对图像干扰的影响。此外，为进一步提高系统的鲁棒性，引入了位姿校正环节，该环节通过在三维位姿计算过程中添加平移校正项来削弱图像噪声对结果的影响。经系统测试表明，该三维注册过程实时性好，鲁棒性高，能够满足增强现实系统对高刷新率的要求。
　　最后进行宣讲的是硕士生郭艳玲，她的研究方向是导航、制导与控制方向。她指出，超声速飞行器的纵向模型具有非线性和强耦合的特点，其动力系统超燃冲压发动机对飞行过程中的姿态误差具有严格要求，针对此问题，建立了考虑耦合的纵向模型，并设计了基于逆系统方法的飞行姿态控制器。该控制器在典型高超声速飞行器几何结构基础上，结合高超声速气动力学理论，建立了非线性纵向模型；然后采用逆系统方法设计了纵向模型逆系统，与原系统串联，构成伪线性系统；以此为基础，设计了最优状态调节器。仿真结果表明，这种方法设计的控制器可以保证系统的稳定性能，同时具有良好的非线性解耦控制能力。
　　四位嘉宾的报告条理清晰，简洁明快，报告会的气氛也十分活跃，在讲座进行过程以及讲座最后的提问环节中，同学们均热烈踊跃提问，四位嘉宾给予了完整详细的回答，与同学们进行了良好的学术交流。
　　 自动化学院研会学术部 李然/文 李然/摄影
　　 自动化学院研会宣传部 投稿人 丰霜
　　 2012/11/19

图一 熊子豪博士作报告

图二 郝现伟博士作报告