基于视频采集的飞行控制执行机构测试方法与模型辨识

发布时间：2017-11-05 08:32

  本文关键词：基于视频采集的飞行控制执行机构测试方法与模型辨识

  更多相关文章： 视频跟踪 模型辨识 虚拟仪器 舵机 混合算法

【摘要】：飞行控制执行机构是导弹和无人机的重要组成部分,获得其准确的数学模型,是实现精确制导控制系统设计和系统仿真的基础。近几年随着视频理论的飞速发展,将视频与各学科融合已经是一个大趋势。将视觉技术加入舵机测试中,能够实现在不改变原系统特性的基础上的无接触测试。本论文主要开展了舵机跟踪算法和舵机参数辨识算法研究。主要内容如下:首先,论文介绍了虚拟仪器的特点和组成,根据对控制执行机构的测试要求设计了测试系统的硬件和软件方案。然后,论文开展了模型辨识算法的研究。分别对最小二乘法、最小二乘递推法、遗传算法、粒子群算法和结合遗传算法与粒子群算法的混合算法(混合算法)的模型辨识理论进行分析,并将5种算法对给定的已知模型进行辨识和比较,结果表明混合算法的辨识效果较好,因此将该算法用于后续的舵机模型辨识。接着,论文对视频跟踪算法展开研究。首先分析MeanShift算法和模板匹配方法的原理,并在三种不同场景下,对两种算法的目标跟踪效果进行对比,实验结果表明模板匹配方法的跟踪性能较好,并将其作为后续跟踪舵机运动的跟踪算法。最后,本文对某型号的舵机进行视频采集和模型辨识。利用模板匹配算法跟踪舵机的运动并计算舵偏角信息,然后利用混合算法辨识舵机的模型参数,并将估计的模型输出与实际输出进行比较。结果表明,辨识出的舵机模型能够反映舵机的实际运动。论文研究成果将有助于高性能飞行控制系统的设计,并为系统的半实物仿真奠定硬件基础。
【学位授予单位】：北京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：V249.1

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本文编号：1143443