基于汉默斯里序列抽样的姿控系统随机稳定性评估

发布时间：2021-06-08 17:46

　　针对传统蒙特卡洛抽样方法所需样本个数较多、收敛时间较长等问题,提出一种基于汉默斯里序列抽样的随机稳定性评估方法,并将其应用于飞行器姿态控制系统的设计过程。通过构造随机幅值裕度和随机相位裕度评估姿态控制系统统计意义上的稳定程度,可有效避免传统频域设计中评估原则的保守性。仿真结果表明,相比基于蒙特卡洛抽样的评估方法,本方法可以有效减少样本个数,且其空间分布性更广、评估可信性更高。 

【文章来源】：航天控制. 2020,38(01)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

三种抽样方法的样本分布二维图

其中，R1,R2，…，Rk-1表示前k-1个自然素数。基于如上构造方法，选取抽样数目为100，图2展示了采用HSS抽样的样本分布二维图。由图1～2可以看出，在指定抽样数目的情况下，US、LHS和HSS抽样3种方法都可以实现样本在整个二维单位空间的分布，然而采用HSS方法时样本分布更加均匀、空间充满特性更好，直观体现出其优势所在。相比之下，MCS样本的局部聚集性较高，若要实现更好的空间填充性，则需要更多的抽样数目。

同样的，由图3～4可以看出:1)两种评估方案下概率统计曲线的大致趋势是相同的;2)当采用本文评估方案时，虽然样本的数目要少一半，但其相位裕度的分布要更广一些，这也从侧面反映出该评估方案的样本分布要更广，即样本的空间充满特性更好。同时，假设可接受的相位裕度至少为30°，那么在HSS抽样方法下可接受相位裕度的概率为M(Pm≥30°)/10000×100%，其中M(Pm≥30°)表示10000次抽样结果中相位裕度大于30°的数目。图4 采用HSS抽样方案的相位裕度统计结果

【参考文献】：
期刊论文
[1]面向车身前部结构轻量化的试验设计方法研究[J]. 施颐,朱平,张宇,章斯亮.  汽车技术. 2010(02)



本文编号：3218900