摘要:激光投射式位移计(LDM)是桥梁形变监测的常用传感器,为解决其现场工作状态下的在线校准问题,提出了一种在线比较校准方法。首先,以经过溯源的位移传感器作为参考传感器(RS),在共源随机激励条件下,同步采集参考传感器及待校准激光位移计(SUC) 的现场测量数据；然后,利用基于特征点的分段匹配算法对两传感器数据序列进行匹配,解决因激励源变化和传感器响应特性差异所导致的错位问题,从而获取两传感器对同一输入量的对应测量结果；最后,对匹配后的数据序列进行统计学分析,输出校准结果。依据现场环境,设计并搭建了在线校准模拟系统,并在系统中引入激光干涉仪作为参考数据源,以验证所提方法的有效性。实验结果表明,所提出的在线校准方法与采用激光干涉仪进行同步比较校准的结果高度吻合,且具有在桥梁结构监测现场进行在线校准的可行性。

摘要:飞机多层金属紧固结构作为飞机重要承力部件在连续受地空地循环载荷作用，使铆钉、高锁螺栓等紧固件孔周产生应力集中从而萌生疲劳裂纹。传统无损检测方法难以在在役情况下进行检测，而远场涡流检测技术在原理上突破集肤效应限制，对深层隐藏缺陷检测具有巨大优势。设计研发了与传统平面远场涡流传感器结构不同的新型平面远场涡流传感器，采取激励线圈与检测线圈同轴放置，大幅缩小了传感器尺寸，检测线圈位于激励线圈内部，且在检测线圈与激励线圈之间设计有磁场分流结构。通过有限元仿真对激励线圈尺寸、磁场分流结构材料及其组成方式进行系统的分析，得出最优的传感器设计方案。试验结果表明，设计研发的新型远场涡流传感器可以检测埋深4 mm、尺寸为（长×宽×深）2×02×4 mm的紧固件孔周裂纹，且随着缺陷长度的增大，信号幅值也随之增大。

摘要:空间电荷的特性及分布状态直接改变介质内部电场的强弱，严重影响器件的电学性能。近年来，纳米材料和微纳电子器件飞速发展，在纳米量级乃至更小尺度上探测和掌握空间电荷的特征信息成为亟待解决的问题。为此基于脉冲电声法基本原理，设计并实现了一种基于太赫兹波和弹光取样技术的空间电荷分布测试新方法。基于应力双折射效应原理，设计制作了弹光取样传感器，并测试了性能。搭建了空间电荷测试系统，对定制硅PN结试样进行了测试，空间电荷区宽度随偏置电压的变化规律与PN结基本电学特性吻合。该方法采用全光学技术手段，克服了传统电子测试技术对系统带宽的限制，实验结果表明，该测试方法可以有效且可靠地将空间电荷测试分辨率提升至纳米量级。

摘要:设计了一种多参数的油液污染物检测传感器，该传感器在单螺线圈电感式传感器的基础上，增加了一个螺线管线圈，可以进行电感检测和电容检测。电感检测可以区分油液中的铁磁性颗粒和非铁磁性颗粒；电容检测可以区分油液中水和空气。相对于传统单线圈式传感器，本次设计不仅实现了油液污染物的多参数检测，同时采用线径更小、匝数更多的螺线圈，增加了传感器的检测灵敏度。利用该传感器搭建的实验平台进行检测实验：电感检测时可以检测直径大于20 μm的铁颗粒和直径大于80 μm的铜颗粒；电容检测时可以检测直径大于90~100 μm水滴和直径大于160~170 μm气泡。该设计研究为油液污染物快速检测提供了一种新的方法，对于机械设备故障诊断与寿命预测等领域具有一定的意义。

摘要:激光投射式位移计(LDM)是桥梁形变监测的常用传感器，为解决其现场工作状态下的在线校准问题，提出了一种在线比较校准方法。首先，以经过溯源的位移传感器作为参考传感器，在共源随机激励条件下，同步采集RS及待校准激光位移计的现场测量数据；然后，利用基于特征点的分段匹配算法对2传感器数据序列进行匹配，解决因激励源变化和传感器响应特性差异所导致的错位问题，从而获取2传感器对同一输入量的对应测量结果；最后，对匹配后的数据序列进行统计学分析，输出校准结果。依据现场环境，设计并搭建了在线校准模拟系统，并在系统中引入激光干涉仪作为参考数据源，以验证所提方法的有效性。实验结果表明，所提出的在线校准方法与采用激光干涉仪进行同步比较校准的结果高度吻合，且具有在桥梁结构监测现场进行在线校准的可行性。

摘要:在进行可见光遥感图像高精度云检测时，云自身特征的多变性，以及地物与云之间的特征相似性，会降低检测精度。因此，提出一种带权重的多尺度融合分割网络云检测方法。首先，通过有云区域和无云区域的特征学习，降低对云状的敏感性，同时利用全卷积网络进行端到端训练，实现对每个像素点分类。该方法能够自动提取深层特征，并可将云的深层语义特征与浅层细节特征结合，不但有利于区分下垫面中与云特征相似的地物，还可提高云边缘检测效果，从而提升云量值的检测精度。与其他深度学习分割网络的实验比较分析表明，所提方法可以实现9539%的像素分类准确度，云量值检测误差优于1%，为解决遥感图像云污染问题提供了新的思路。

摘要:为了提高对辅机故障的事前预知能力，结合深度学习中非监督学习方法的优势，提出基于改进堆叠自编码网络的电站辅机故障预警方法。该方法以辅机的历史正常数据为训练集，利用堆叠自编码(SAE)网络的非线性表达能力表示辅机各变量之间的关系，同时引入批标准化(BN)算法优化网络性能。对于输入的观测向量，SAE网络给出相应的重构向量。构造基于融合距离的相似度表示观测向量与重构向量间的偏差，当辅机开始偏离正常状态时，观测值与重构值偏差增大，相似度下降至预警阈值即表明设备出现故障。分别利用某热电机组中速磨煤机的正常数据与故障数据进行测试与验证，结果显示引入BN算法的SAE网络具有更低的重构误差，同时能够在磨煤机跳闸前做出预警，表明该方法可对辅机故障进行有效预警，具有一定的工程应用价值。

摘要:为实现非规则双层介质的快速超声成像，提出一种基于虚拟源（VS）的频域合成孔径聚焦技术(SAFT)。首先，借助VS技术在未知界面几何形状的不规则双层介质的表面建立一系列虚拟源点。其次，对所建不均匀分布的虚拟源点进行插值处理，得到近似表征分层界面形状的数学表达式。然后，根据界面表达式，建立表征网格成像区域内速度分布的速度模型。最后，在非稳态相位迁移成像实施过程中，利用声速模型适应每个迁移步进位置上声速的水平变化。通过凸面和正弦曲面工件成像实验验证频域VSSAFT的有效性，同时对比时、频域VSSAFT的成像结果和运算效率。结果表明，2种VSSAFT图像基本还原了缺陷位置和工件表面形状。单核测试条件下，频域VSSAFT的计算时间仅为047～053 s，而时域VSSAFT需要9121～9354 s。

摘要:针对视觉惯导信息融合同时定位与地图构建(VISLAM)中，单目相机惯性测量单元（IMU）外参离线标定繁琐的问题，以及单目相机IMU外参因传感器受到冲击或调整发生变化影响系统跟踪精度的问题，提出一种单目相机IMU外参自动标定与在线估计的VISLAM算法。该算法首先利用手眼标定方法计算单目相机IMU外参旋转矩阵并估计陀螺仪零偏；接着，在不考虑加速度计零偏的情况下估计系统的尺度、重力加速度以及单目相机IMU外参平移向量；然后，利用已知的重力加速度大小估计加速度计零偏并更新以上已估计的初始化参数；最后，将单目相机IMU外参放入状态向量中进行在线估计。EuRoC数据集实验表明，该VISLAM算法可以自动标定并在线估计单目相机IMU外参，得到的旋转与平移外参误差分别在05°和002 m之内，这有利于VISLAM系统的快速使用以及精度的提升。

摘要:针对木板表面裂缝和矿物线的区分问题，提出一种基于局部二值差异激励模式（LB_DEP）的方法。首先经预处理分割潜在缺陷区域，然后通过几何参数筛选呈线状的裂缝和矿物线。接着基于LBP与韦伯定律，建立反映图像纹理结构位置与差异激励关联关系的LB_DEP直方图。最后提取LBP和LB_DEP直方图特征，并融合特征数据，形成的特征向量作为SVM分类器的输入用于缺陷分类。提出的两种特征提取方法分别为“Hchisquare”法和“HPCA”法，均在自建的数据集上进行了评估。结果显示，在两种特征提取方法下，本文算法分别获得了937%和958%的Recall，及950%和965%的Precision。与相似研究相比，Recall和Precision分别至少提高了3%和5%，且算法耗时均为毫秒级别，表现出方法的优势和有效性。

摘要:油水混合物的光谱分析方法已经成为当前油水两相流测量的研究热点。然而，传统的油水混合物光谱分析中，一般是通过主成分分析、连续投影算法等降维技术实现其光谱特征提取，所提取光谱数大多在10条以上，这使得油水两相测量光纤式传感器的制造成本很高且工程实现难度很大。为提高基于光谱分析的油水两相测量光纤式传感器的实用性，需要实现油水两相红外光谱的超稀疏表示。为此提出了油水混合物光谱自互相关联合（selfcross correlation, SCC）的光谱超稀疏表示方法。为了验证方法的有效性，搭建了油水混合物红外光谱含水率测量实验装置，从SCC算法筛选出的6个波段中，根据实际生产工艺选择了1 050 nm和1 650 nm波段进行动态实验，实验结果表明，1 050 nm和1 650 nm波段对油和水的混合流型响应良好，且两者呈现出了显著的互相关性。显然，本文研究有助于提升工业光纤式传感器的使用性能。

摘要:至今，国内多数网线工厂双绞线绞距的检测仍然依靠人工抽样检测完成，国内现有的基于机器视觉的绞距检测方法大都停留在实验室阶段，在实际生产线上的检测效果无法满足实际工业要求。针对这一问题，提出了一种基于边缘重建的双绞线绞距实时检测方法。首先通过快速双绞线边缘检测法提取双绞线边缘数据，再通过Hammerstein模型及杂交粒子群算法重建双绞线边缘，帮助过滤噪声得到绞点位置精准的光滑边缘曲线。在此基础上，通过查找绞点位置可最终得到双绞线的绞距数据。通过测试，所提方法每分钟可检测125 m的线缆产品，检测误差控制在-161%~158%之间，各项指标均能满足工业实时检测的要求，有较高的实用价值。

摘要:星敏感器是卫星上精度最高的姿态测量仪器，其通过对恒星成像与识别来确定卫星的三轴姿态，主要由光学系统、电子学系统和信息处理系统组成。传统卫星上高精度星敏感器的体积重量较大，难以满足蓬勃发展的微纳卫星的任务需求，成为限制微纳卫星定位精度的主要障碍。相对于电子学微型化、集成化和信息处理技术的飞速发展，光学系统成为星敏感器小型化的瓶颈。提出一种基于非球面大相对孔径微小型光学系统设计方法，仅用5片镜片，即可实现焦距25 mm，相对孔径1/13，17°全视场角，在奈奎斯特频率处MTF优于05，采用选取相对部分色散系数相同或接近、色散系数相差较大的玻璃组合的方法，有效校正了500~880 nm宽光谱色差，并实现了全视场畸变≤0013%。引用此技术设计纳型星敏感器镜头焦距25 mm，重量仅为15 g，降低到国内纳型星敏感器镜头的1/5。结果表明，光学系统经测试畸变等指标，满足角秒级星点中心确定的要求，为高精度纳型星敏感器提供了核心保障。

摘要:为了解决装星后的编码式太阳敏感器的测试问题，提出了一种具有运动功能的LED太阳模拟器，利用白光LED模拟太阳光信号，利用运动装置模拟太阳光矢量信号。介绍了太阳模拟器结构组成与工作原理，着重研究了太阳光和太阳光矢量的模拟方法。由辐射功率计算确定所需LED数量，根据斯派洛判据确定LED线性阵列间距，利用矩阵法计算了柱面镜的光学参数，借助Lighttools软件进行仿真分析。根据敏感器结构和功能要求确定了由超声电机、双摇杆机构、安装支架、编码器组成的运动装置，并对装置的矢量调整精度进行了分析。实验结果表明，研制的太阳模拟器工作距离50 mm处的辐照光斑50×10 mm、辐照度高于393 W/m2、辐照不均匀度优于±73%，能够模拟实现-13°、0°、38° 3种太阳矢量角，模拟精度优于±0008 3°，满足太阳敏感器测试要求。

摘要:结构参数误差使得测量臂在不同位置、不同构型下的精度呈现一定的规律。以六关节测量臂为研究对象，采用定积分法分析末端执行器位置精度与结构参数误差之间的关系，构建测量臂位置精度预测模型；并提出一套偏置正交测量臂前四关节的逆解算法，用于确定特定工作点下测量臂各种构型的位置精度分布情况，并给出构型灵活性、构型位置精度权重等评价指标。验证试验包括：比较不同工作点下构型灵活度情况； 统计工作点下构型位置精度分布状况；利用其分布特性，对不同工作点下不同构型进行单点测量。实验结果表明：本方法能更直观、全面地描述特定工作点下构型的位置精度分布情况，进而指导实际操作中对测量臂工作点以及测量构型的选择。

摘要:为了解决智能车轮中的无线传感器的自供能问题，提出一种压电自供能智能车轮，增强了现有车轮能量收集技术的实用性和安全性。压电悬臂梁固定于轮辐中，利用旋转中自由端质量块的重力作用产生周期性激励，为了避免直接对辐条产生碰撞，设计了安全限幅结构。通过建立系统的机电动力学模型，针对R16尺寸的轮辋进行了装置的参数设计，搭建实验平台进行负载优化并研究了限幅间距对收集性能的影响。为了全面评估压电自供能智能车轮的性能，在实车上进行了样机实验。结果表明，本收集装置在50~70 km/h可获得643~8660 μW的能量，为建立无需维护的自供能智能车轮系统提供了可能。

摘要:实际环境中光纤光栅存在对应变与温度测量交叉敏感问题,提出了利用啁啾光纤光栅（CFBG）进行双参数同时测量的方法。通过将CFBG胶封于等强度梁上,利用CFBG反射谱的中心波长与带宽对温度与应变的灵敏度差异,组成系数解耦矩阵,实现对应变与温度的同时测量。室温下,CFBG的中心波长与带宽随应变变化的灵敏度分别为079、138 pm/με,线性度为0998 8、0999 3;在-20~60℃温度范围内,CFBG的中心波长与带宽随温度变化的灵敏度分别为2274、2397 pm/℃,线性度为0999 8、0997 0，表明使用单个CFBG可以实现同时测量应变与温度。

摘要:针对目前汽车同步带齿形轮廓参数测量过程中存在的测量效率低和人为因素影响大等问题，提出了一种基于激光三角法的汽车同步带齿形轮廓参数非接触式测量方案，并设计了相应的汽车同步带齿形测量装置。该装置通过激光位移传感器与汽车同步带传动速度的配合，对汽车同步带齿形轮廓数据进行采集，并提出一种改进后的分割算法对采集到的齿形截面轮廓数据进行特征分割。通过对分割后齿形数据的拟合，实现了齿形轮廓曲线特征的分段重构并获得被测带齿的轮廓参数。基于激光三角法对汽车同步带齿形轮廓参数进行测量，实现了对齿形轮廓参数自动测量提高了测量效率避免了人为因素的影响，保证了测量精度，有望在汽车同步带实际生产中得到应用。

摘要:针对不确定度表示指南法（GUM）进行皮托管测量风速值的不确定度评定时，测量结果存在偏差的现状，为确认该方法的适用性，并获取其偏差的修正值，首先采用GUM和蒙特卡洛法（MCM）对皮托管测量风速值的不确定度进行评定；然后，通过JCGM 101:2008 GUM supplement 1给出的方法，对GUM的适用性进行验证；最后，将GUM与MCM获取的风速测量结果进行对比。结果表明，GUM方法依然适用于皮托管进行风速测量时的不确定度的评定；GUM评定的结果标准不确定度产生了负偏差，其相对于实测风速值的偏差率为-0611 8×10-5，对应的修正值为“0611 8×10-5×实测风速值”，由于该值相对于实测风速值较小，因此，在应用时可根据实际情况，决定是否对其进行修正。

摘要:心冲击信号(BCG)是反应心脏力学特征的生理信号，能实现无电极束缚条件下的连续采集测量，然而BCG信号微弱且极易受到干扰，测量时经常会淹没在噪声中。为了有效识别BCG信号，提出一种基于自适应噪声的完全集合经验模态分解(CEEMDAN)联合排列熵(PE)的BCG降噪方法。首先，将采集到的BCG信号通过CEEMDAN分解得到一系列按频率由高到低的固有模态函数(IMF)。其次，通过PE计算各个IMF分量的值并确定有效信号的阈值范围，从而滤除信号中的高频噪声和基线漂移。最后实验结果显示，降噪后信号的幅频特性得到明显改善且信噪比较传统方法有明显提高，证明了本文降噪方法效果显著，能够有效还原BCG信号特征。

摘要:基于力触觉手柄的虚拟环境（VE）力反馈系统在人机交互领域得到广泛应用，稳定性是系统正常工作的前提。首先将力反馈设备、虚拟交互环境以及操作者作为独立模块单独建模，再基于阻抗再现方法建立力反馈交互系统闭环控制模型，并利用赫尔维兹判据推导了系统稳定的条件，利用频率响应函数分析了刚度和阻尼、零阶保持器的信号保持时间间隔以及操作者阻抗对系统稳定性的影响,给出了虚拟刚度、虚拟阻尼以及操作者阻抗等影响因素的临界稳定条件。利用研制的力反馈触觉手柄构建了实验系统并进行了实验研究，针对不同的力反馈频率和不同的阻抗分析了不同条件下的系统稳定性。实验结果证明了理论分析的正确性。

摘要:针对快速准确识别手指并实时跟踪手指的问题，提出了基于Kinect深度信息的指尖检测跟踪监督算法。检测部分主要为利用深度数据实现指尖的识别，并结合指尖检测结果与卡尔曼滤波确定出指尖的稳定状态。跟踪部分主要为将检测部分得到指尖的稳定状态作为初始条件，并使用具有监督环节的快速判别尺寸空间跟踪算法实现对指尖的实时跟踪，在对每一帧的指尖运动实时跟踪的同时，监督环节对每一帧的指尖实时跟踪结果进行监督，通过与指尖的特征进行匹配，矫正跟踪结果发生偏差的点，来提高跟踪结果的准确性，从而保证整个系统具有较强的鲁棒性。本文对指尖检测识别与跟踪进行了多组实验，均能够准确的检测识别出指尖，并能稳定的实时跟踪指尖的位置。实验结果表明该方法具有较强的鲁棒性与准确性。

摘要:针对矿山微震与爆破振动信号自动识别难的问题，提出了基于经验小波变换_Hankel矩阵_奇异值分解(EWT_Hankel_SVD）的矿山微震信号特征提取及分类方法。首先，针对微震信号的瞬态性和多样性，对EWT频谱分割方法进行改进，并利用仿真信号表明了方法的有效性。其次利用改进EWT对实际矿山采取的微震和爆破振动信号进行分解，借助相关性分析筛选得到f1～f5 5个主分量，进而分别利用分量f1～f5构造Hankel矩阵，计算各Hankel矩阵的最大奇异值和奇异熵。最后利用遗传算法优化的支持向量机（GASVM）对微震和爆破信号进行分类识别。结果表明，爆破振动信号分量f1～f4的奇异熵要大于岩体微震信号分量f1～f4的奇异熵，爆破振动信号分量f1～f5的最大奇异值要大于岩体微震信号分量f1～f5的最大奇异值。改进EWT识别效果要优于传统EWT和经验模态分解，GASVM识别效果要优于支持向量机、逻辑回归和Bayes判别法，且基于EWT_Hankel_SVD和GASVM分类准确率达到94%。

摘要:车门控制系统是地铁车辆中最重要的子系统之一，其机电部件紧密耦合且存在频繁往复运动，易受环境和乘客干扰，故障率居高不下。为准确检测诊断地铁车门早期故障，本文提出一种大数据驱动的车门故障特征优选方法和基于随机森林（RF）的智能诊断方法。首先，从地铁运营公司累积的大量车门运行状态数据中,提取门扇位置、驱动电机转速和电流信号的多阶段时域特征指标，构建车门运行状态的特征向量；然后，应用距离评估准则，优选对故障敏感度高且对干扰鲁棒性强的车门状态特征，降低特征维度，减少冗余、无关特征的干扰；以优选后的车门状态特征作为RF网络的输入，故障标签作为输出，建立智能故障诊断模型，实现车门系统不同微小故障状态的自动识别。在杭州地铁4号线台架车门上的应用结果表明，所提方法能准确提取早期故障的微弱特征，故障分类模型精度高，故障诊断准确率优于现有其他方法。

摘要:受风的间歇性和随机性影响风电机组运行状态频繁切换，导致设备状态异常检测误报和漏报情况严重，风电企业运维成本居高不下。为此，提出了基于动态特征矩阵的k近邻故障检测方法，该方法采用基于互信息的动态特征矩阵描述风电机组的动态特性，通过加权k近邻同时考虑动态特征矩阵中的特征贡献率与累计互信息的影响，利用动态阈值计算降低运行状态突变造成的误报。分别以美国可再生能源实验室5 MW海上风机基准模型的常见传感器和执行器故障以及SCADA数据中记录的变桨系统故障为例，将所提方法的故障检测结果分别与PCA、KPCA、FDkNN以及PCkNN故障检测方法进行对比，结果表明所提方法能够准确进行故障信息的检测，所提方法优于其他对比故障检测方法。

摘要:时序约束的描述是测试序列生成前必须面对的问题，但是目前还没有完善的方法能够对时序约束进行描述，为此提出了一种时序约束序列测试建模方法。该建模方法中提出了状态转移允许区间，使得可以对转移发生时前一个状态的连续出现次数进行描述。针对目前欠缺能够有效评价测试序列目标覆盖程度的方法的问题，通过引入核函数来评价测试序列的目标覆盖程度对该问题给予了解决。最后利用提出的建模方法对实例进行建模，验证了建模方法的有效性和可行性。

摘要:针对行星齿轮箱振动信号频率成分复杂和时变性强的问题，提出了基于时频融合和注意力机制的深度学习行星齿轮箱故障诊断方法。首先，采用小波包分解将原始振动信号分解到频带和时间两个维度作为输入数据；然后，使用卷积神经网络融合数据的频带特征，使用双向门控循环单元融合时序特征；接着采用注意力结构对不同时间点的特征自适应地进行动态加权融合；最后通过分类器进行识别，实现行星齿轮箱的端对端故障诊断。实验表明，该方法对比现有的深度学习故障诊断模型具有更高准确率，能够对行星齿轮箱多种健康状态进行准确地诊断。

摘要:针对盾构掘进过程中无法全面动态感知地质信息引发的难以精确预测地面沉降问题，提出了一种融入动态地层识别的地面沉降预测方法，该方法基于XGBoost动态地层识别模型，利用盾构施工参数对地层变动情况进行反向推演，明晰了地层变动时施工参数的变化规律；通过基于BPSVR的地面沉降预测融合模型最终得到距开挖面不同距离处的地面沉降量与地层情况、掘进参数的内在关联关系，从而实现了复杂地层自适应的地面沉降量准确预测。在某地铁施工区间590环数据验证下，所提的地面沉降预测方法相比传统预测方法具有更高的预测精度。

摘要:针对已知路径下基于领航者的多自主水下机器人(AUV)编队队形控制问题,提出了一种AUV路径控制和编队协调控制相结合的新型编队控制器。其中,AUV的路径跟踪控制采用反步滑模控制器,将AUV位置、姿态和时变速度跟踪转化虚拟速度控制,使AUV能达到期望的位置、速度等,避免了反步控制中的奇异值问题,并能够很好实现不确定的模型的控制,同时又提高了跟随者协同定位精度;在路径跟踪控制基础上,编队协调控制器将领航者与跟随者的位置误差控制转化为跟随者的速度误差控制,使跟随者能快速达到期望位置,从而使所有AUV实现期望的队形并保持。仿真实验对该控制策略进行了可行性验证,结果表明,该算法提高了编队的响应速度、控制精度和稳定性;再应用3台AUV进行了湖上试验验证,证明了该控制策略的有效性,能有效应用到实际中。

摘要:以一种用于对高压线路附近的树障进行清理的树障清理空中机器人为研究对象，分析其姿态控制问题。首先，建立了具有新型结构的树障清理空中机器人的姿态动力学模型和控制分配矩阵。然后，为了克服惯性矩阵的不确定性，采用滑模方法设计姿态控制器；同时，引入非线性函数来改进传统的边界层法以提高控制器性能；接着提出了一种切换控制分配矩阵的方法来解决空中机器人在切割作业过程中的动力学模型变化的问题。最后，在仿真平台上实现了上述控制器。实验结果表明，本滑模控制器具有良好的姿态控制性能，能有效克服机体惯量的不确定性；通过切换控制分配矩阵实现了空中机器人在切割作业过程中的姿态稳定。