0 引言

飞行器在大包线内的动力学特性随高度和动压的摄动非常大，单一的控制结构体系难以满足无人机飞行对频率、阻尼等飞行品质的需求[1]。基于操稳特性的包线划分技术就是根据飞行器在包线某一个局部区域内，操纵性和稳定性具有相似的特点，将大包线划分为若干个相似动态行为的小包线区域。在每个小包线区域内，设计出无人机控制律，实现局部区域内控制性能的一致性。然后，通过控制律调度技术，达到全包线控制品质一致性的设计目标。

常用增益调度机制是通过参数“硬式”插值的方法得到控制增益[2]，“硬式插值法”没有区分飞行器不同状态点稳定性和操纵性差异，控制效果难以保障，而且后期需要大量的仿真实验来评估控制律的性能，工作量大、耗时耗力。

随着智能制造广泛地普及，针对汽车维修、保养与制造行业，客户也往往希望供应商能够提供定制化或一站式的解决方案。固瑞克公司润滑设备部全球产品市场经理JoshuaHolmstadt先生说道：“流体从泵中到最后由油枪打出，这期间包括计算、设置参数等处理，及最后的维护保养，我们都提供相应的解决方案。使用固瑞克完整的流体管理系统，可以为客户节省很多的成本，无须担心工人在加油时由于操作问题造成多加或少加的问题，为客户带来不同凡响的体验。”

本文根据无人机的动力学特性连续变化的特点，应用线性系统理论的小扰动摄动法，获取到表征无人机动力学特性的参数。然后，根据飞行器局部动态特性相似特点，将全包线大区域划分为多个具有局部动态稳定性和操纵性相似的子包线区域，达到飞行器在每个子区域内具有良好的动态相似性的设计目标。

1 操纵性与稳定性分析

无人机大迎角时,操纵力矩小、飞行器反应慢、运动自然频率低；而小迎角时，操纵力矩大、响应快、频率高。因此，飞行器动态特性可以通过稳定性和操纵性来描述。

1) 稳定性。

飞行器俯仰运动模态包括短周期特性和长周期运动两个模态。短周期为角运动特性，频率高、周期短，而长周期特性为频率低、周期长。无人机飞行控制以角运动作为控制回路，因此短周期特性对无人机稳定性起主导作用。飞行器短周期动态模态可以描述为

(1)

式中：V为真空速；Zα为升力导数；Mα为俯仰力矩导数；Mq为俯仰力矩阻尼导数；Zδe为升降舵引起升力变化的大导数；Mδe为升降舵操纵大导数；α为迎角；q为俯仰角速度和Zq远小于V，故而可将其忽略。特征多项式d(s)为

(2)

是评价c值的聚类评价指标。其中，用于评价聚合度的指标,mini≠j‖vj-vi‖2则用于评价类间分离性。

(3)

(4)

在语言教学结束时，教师会进行总结。这时，教师也可运用留白艺术，让幼儿进行总结，更进一步掌握本节所学的知识。

(5)

(6)

式中：Q为动压；Sw为气动参考面积；cA为纵向参考弦长；Cmα为迎角产生的俯仰力矩导数;Iy为俯仰轴的转动惯量。根据式(5)和式(6)，ωsp近似正比于动压平方根所以，飞行器低空、大动压状态要比高空、小动压状态的ωsp大得多。阻尼比ξsp与大气密度平方根近似成正比。短周期的ωsp和ξsp，决定了飞行器本体稳定特性。从稳定性程度来说，短周期衰减系数σ=ωspξsp越大，则稳定性越强，反之稳定性弱，因此σ值可以表征飞行器稳定情况。

由此表明,针对急性心肌梗死患者进行氯吡格雷结合肠溶性阿司匹林治疗,能够帮助其显著改善凝血功能,同时提高其总有效率,具有较高的临床推广价值。

2) 操纵性。

评估飞行器稳定性和操纵性的主要参数xk是连续的。根据无人机控制需求，可以将飞行包线网格化，在不同网格点，应用式(7)可以得到全包线的无人机动态参数，并通过归一化的处理，获取无人机不同包线点的相对操纵性和稳定参数分布。包线网格化后得到的动态参数的样本集合X为

3) 动态特性。

由于σ和Mδe两种指标的意义不同，定义动态参数xk为

由于小学六年级阶段的应用题复杂程度相对而言比较高，在题目中易志德条件中往往还会具备很多种属性，这就需要学生们学生利用等量替换的角度去解决问题。通俗来讲，就是使用一个量来替换另外一个量。在同等条件下，替换成自己比较熟知的量来实现对相应问题的解法，这也属于一种比较简便的解题思路，需要学生们加强学习，熟知并掌握。

以某无人飞行器为例，该飞行器包线见图1。飞行马赫数范围为0.2～1.1，飞行高度为0～10 km。

操纵效率是指气动操纵面偏转后，改变飞行器角运动的能力，随着无人机动压的增大而增大。从短周期模态的模型可知，Mδe的大小决定了升降舵δe的操纵效能，因此该值表征了飞行器的操纵效能。

X={xk|k=1,2,3,…,N}

(8)

式中,N为样本点个数。

2 划分原理

设第i个中心与第k个样本点距离为dik，定义目标性能函数为[3]

(9)

式中：μik为第k个样本点对第i个聚类中心的隶属度值;隶属度矩阵U={μik};包线中心矩阵V={vi},vi为第i个聚类中心点;N为样本容量;c为子包线数。

隶属度μik满足

考虑到时间的精确性，假设(1)容易满足；对于状态监测下的系统，假设(2)容易满足；假设(3)适用于停机间隔很长、MC维修工作较复杂的系统，其AC小修或进行替换的时间相对于运行时间和MC维修时间可忽略不计；假设(4)符合工程实际，适用于两个团队参与维修的情况。

此外，稳定性肥料产业技术创新战略联盟年会、中国土壤学会土壤肥力与肥料专业委员会年会也同期召开。两个会议分别以稳定性肥料技术创新和农业绿色发展为主题展开深入研讨，与世界肥料大会相得益彰，共同构成肥料学界与行业的一场盛会。

0≤μik≤1

(10)

(11)

为满足下限约束要求，令使得μik>0。在式(10)的约束下，通过式(9)取极小值，可求得μik，vi。利用拉格朗日算子λk，综合性能函数，得到

(12)

对sik求偏导数后得

目前，泉州市政府已经查明事件真相，并已经对责任人做出处理。但是，回顾整个事件的处置过程，确有很多值得深思之处。

(13)

sik=(-λk/mdik)1/2(m-1)

(14)

由得

μik=(-λk/mdik)1/(m-1)

(15)

由式(11)，对式(15)求和后，得到

(16)

将式(16)代入式(15)，得到

(17)

c和m是飞行器包线划分的关键参数[4-5],为了评估结果有效性，可以从包线内的聚合度和包线间的分离度两个方面进行说明。选取划分系数PC(c)为

(18)

令

(19)

由此可得

(20)

3 划分评价

式(12)对vi求导

(21)

当上式取极值时，μik=0或1。此时对应PC(c)介于0.6到0.85之间。划分指数SC(c)为

(22)

Xie-Beni指数SXB(c)为

为了实现高校教育工作的最终目标，高校行政管理依靠一些制度和管理机构，并积极采取一定的措施，发挥出行政管理的职能，从而引导全体师生在高校所提供的资源中完成学校的教育任务。但随着我国高等教育事业的不断发展和扩大，高校的行政管理中出现了很多问题。因此，如何在新时期背景下改革高校行政管理工作，早已成为了目前全国各大高校都必须值得深入研究的重要课题。

(23)

式中，s为拉普拉斯算子。短周期自然振荡频率ωsp和阻尼ξsp解析后可得

对于动稳定的飞行器，Mα值决定了短周期阻尼ξsp的大小，式(3)和式(4)可以分别简化为

4 仿真实例

式中，稳定性和操纵性权重分别为a，b，满足a+b=1。

根据平台数据服务器的部署位置不同，基于物联网的智能楼宇管理系统既可以基于云的远程部署，也可以进行本地部署。系统本地部署网络架构如图4所示。

图1 某无人机飞行包线 Fig.1 Flight envelope of sample UAV

在3 km高度，短周期分布见图2。

图2 高度3 km处短周期极点分布 Fig.2 Short period poles distribution at a height of 3 km

分析结果表明,该飞行器的飞行速度变化对短周期运动模态具有较大影响。

根据1节方法，高度间隔0.3 km，马赫数间隔0.015，取a=b=0.5，建立动态参数样本集。划分评价系数PC(c)，SC(c)和SXB(c)指标变化情况见图3～图5。

图3 不同m和c值下PC变化情况 Fig.3 PC vs m and c

图4 不同m和c值下SC变化情况 Fig.4 SC vs m and c

图5 SXB指标变化情况 Fig.5 SXB vs m and c

从图4与图5的结果可知,SXB取极小值且SC接近极小值时，包线个数c=4。PC介于0.6～0.85之间，m介于1.6～2.2之间。当m=1.9，无人机包线划分矩阵分布及中心点见图6和图7。

2.2.3日常管理天麻种籽萌发菌，密环菌播种后，管理的主要任务就是控制温度和湿度，保持基质中温度为20～25摄氏度，湿度约50%，是确保天麻种籽萌发和发芽后接密环菌长成米麻、白麻的关键，是天麻产量高低保证，必须注意浇水，以小水勤浇，不浇透为宜。

图6 划分矩阵在全包线分布情况 Fig.6 The dividing matrix in the envelope

由图6可知,飞行高度对飞行器稳定性参数和阻尼值影响较小。

也许是我来的季节不对。落叶乔木，只在晚秋初冬时才会转色，变红或变黄，之前都是深沉的绿，若不走近是无法辨出它们的。

图7计算结果说明包线内状态点分布情况，表现出不同的动态稳定性和操纵性能，体现了各子包线的分离性和聚合性。各包线中心点的σ和Mδe如表1所示。

表1 包线动态参数

Table 1 Parameters of the envelope

聚类中心点高度/km马赫数σMδe16．60．3513-0．422．70．465．5-0．631．80．604．0-2．143．00．855．2-3．5

根据表1结果可以得到：随着马赫数增加，升降舵操纵性和稳定性变化情况，说明包线划分机制实现了对飞行器的动态特性有效划分。

图7 飞行包线划分结果 Fig.7 The dividing result of flight envelope

5 结束语

本文在分析了影响飞行器动态稳定性和操纵性因素的基础上，给出了应用线性小扰动理论计算飞行器全包线稳定衰减系数和操纵性系数的方法，然后，系统地介绍了应用聚类机制划分飞行器包线过程。本文以某无人机为例，对划分方法进行了评估，结果表明，包线划分结果选取的状态点能够表征相邻区域内的动态特性一致性，子包线间的稳定性和操纵性差异明显，为控制律设计点选取提供了一种具有工程参考价值的方法。

参 考 文 献

[1] HALKIDI M,BATISTAKIS Y,VAZIRGIANNIS M.Clustering validity methods:part Ⅰ[J].ACM SIGMOD Record, 2002,31(2):40-45.

[2] GUSTAFSON D E,KESSEL W C.Fuzzy clustering with a fuzzy covariance matrix[C]//IEEE Conference on Decision and Control Including the 17th Symposium on Adaptive Processes,1978:762-768.

[3] 刘智,王勇.无人机全包线模糊鲁棒跟踪控制[J].北京航空航天大学学报，2014，40(6)：762-768.

[4] HALKIDI M,BATISTAKIS Y,VAZIRGIANNIS M.Clustering validity checking methods:part Ⅱ [J].ACM SIGMOD Record,2002,31(3):19-27.

[5 ] OOSTEROM M,BABUSKA R.Design of a gain-scheduling mechanism for flight control laws by fuzzy clustering [J].Control Engineering Practice,2006,14(7):769-781.