近水面航行的导弹运载器弹道稳定性

根据导弹运载器外型设计分析其近水面航行的稳定性问题,在导弹运载器水下六自由度运动模型建立方法的基础上,利用Matlab对运载器在大深度发射情况下的控制方案及水中运行弹道进行了数学仿真研究,利用Simulink模块对运载器近水面航行的稳定性进行了分析.数学仿真和稳定性分析结果表明导弹运载器在近水面航行时具有较强的抗纵向扰动能力,运动是稳定的.该研究在运载器的弹道控制和稳定性设计方面具有实际意义.     

应用超空泡突破水下推进速度屏障

机械推进器无论是对转螺旋桨还是泵喷射螺旋浆都能使水下航行体航行达到一定速度，由于航行体在水中航行受到限制，增加再多的能量也不能使航行体的速度显著提高，对闭环系统，开环系统或电推进系统来说都是如此，本文重点讨论以超空化为原理使航行体速度显著提高的问题，同时对超空化使用的旋转燃烧室简要加以说明；提出了超空化用于水下推进的限制以及供选用方案。     

新型水下集成电机推进装置的泵喷射推进器结构原理及特点分析

介绍了一种新型水下集成电机推进装置（IMP）中应用的泵喷射推进器。文中详细阐述了泵喷射推进器的结构、原理及其技术特点,并把其与传统的螺旋桨推进方式作比较：泵喷射推进器具有推进效率高、噪声低、操纵性好和适应性强等优点。展望了泵喷射推进技术的应用前景,泵喷射推进器与特种电机集成为一体（IMP）后具有效率高、所占空间小等优点,可用于无人潜航器、轻型鱼雷、重型鱼雷和潜艇等的推进系统。     

泵喷推进航行体有动力流场数值仿真

为实现对泵喷推进航行体有动力流场的数值模拟,基于多参考系模型(MRF)建立了有动力流场模型;利用Fluent软件求解以k-εRNG湍流模型封闭的RANS方程实现流场的数值仿真;在用试验数据对仿真结果验证基础上,分析了泵喷推进器对航行体水动力参数的影响规律,结果表明文中所研究的泵喷推进器使航行体在10m/s航速下的阻力系数增大约47%,对垂向力系数和俯仰力矩系数影响小于3%。所建立的数值仿真方法及结果可为航行体水动力特性研究提供重要参考。     

涌浪对水下航行器运动状态影响仿真研究

建立自主式水下航行器空间运动数学模型及涌浪干扰数学模型,以数学模型为基础利用Mat—lab/Simulink完成仿真模型的开发。通过仿真分析了航行器在五级海况和三级海况下的运动参数,对比2种海况下航行器在近水面(-5 m)定深直航时深度及姿态对涌浪的响应,分析了AUV在涌浪环境下的运动状态及近水面抗涌浪的能力。     

基于自抗扰方法的UUV近水面垂直面运动控制

无人水下航行器(UUV)在近水面航行时,受到海浪、噪声等干扰的影响较大,尤其是垂直面方向,为满足UUV在近水面潜伏作战的需求,研究了基于自抗扰控制方法(ADRC)的运动控制技术。该技术抗干扰能力强,能将来自系统内部和外部的扰动都归结为系统的总扰动,并对其进行实时估计同时给予相应的扰动补偿,运用此方法设计了UUV垂直面控制器并分析了其抗扰性能,以解决海洋环境下UUV近水面垂直面运动的控制扰动问题。仿真结果表明,所设计的UUV垂直面自抗扰控制器能有效抑制海浪的干扰,降低艉升降舵的抖振现象,具有较好的控制效果和抗扰性能。     

潜射导弹运载器的水弹道控制及近水面航行的稳定性分析

文中在介绍导弹运载器水下六自由度运动模型建立方法的基础上,利用Matlab对运载器在大深度发射情况下的控制方案及水中运行弹道进行了数学仿真研究,同时利用Simulink模块对运载器近水面航行的稳定性进行了分析,并给出仿真结果.     

基于遗传算法的无人水下航行器深度自抗扰控制

根据无人水下航行器（UUV）操纵控制过程的特点,设计了一种基于遗传算法的UUV深度自抗扰控制器（ADRC）。针对ADRC控制器控制参数较多的问题,将其参数设计转化为一种辨识问题。借助遗传算法,对UUV深度控制系统中的ADRC控制参数进行了辨识,并对其在无外界干扰和近水面航行受波浪力干扰两种情况下的深度控制进行了仿真。数值仿真结果表明,ADRC控制可以获得较好的深度保持性能,并且具有较强的抗干扰能力。与PID控制相比,ADRC控制的操舵幅度和操舵频率有了明显降低,其控制品质有了明显提高。     

远程AUV近水面运动纵向模糊滑模控制

针对自主水下航行器（AUV）近水面航行过程中波浪扰动的问题,研究了模糊滑模控制在AUV近水面纵向运动控制中的应用。在AUV六自由度非线性模型的基础上进行合理的近似和简化,建立了线性化纵向运动方程。根据随机长峰波理论和波浪谱密度函数对AUV受到的波浪力和力矩进行了数值计算和仿真。基于滑模控制方法设计了AUV纵向运动控制器,对1阶波浪力扰动下的深度控制性能进行了分析,并通过在滑模控制器的基础上引入模糊逻辑解决1阶波频扰动引起的控制输入高频抖动问题。近水面深度控制计算机仿真结果表明,所设计的模糊滑模控制器在保持良好的控制性能的基础上能够达到减弱舵角高频抖动的目的。     

水陆两栖车矢量喷口装置设计与仿真

为提高水陆两栖车水上航行时的操纵性与稳定性,提出一种新型矢量喷口装置.喷口装置有俯仰与旋转两个运动自由度,可以控制喷水推进器喷射水流的方向,生成方向可控的三维矢量推力.根据水陆两栖车喷水推进理论,完成满足某型轮式两栖车航行动力需求与平台约束的喷水泵基本参数设计.依据计算的水泵出口直径完成与喷水泵一体化的矢量喷口结构与控...     

链式自动化弹仓的自适应模糊滑模控制

在自动化弹仓位置控制过程中,弹仓内弹丸数量的变化会导致系统参数产生较大变化,同时还存在链传动啮合冲击和非线性摩擦等扰动因素,为了解决上述问题,提出一种自适应模糊滑模控制策略.采用自适应算法估计系统参数,减小了系统参数变化的影响;采用模糊逻辑代替传统滑模控制的不连续切换控制项,有效地削弱了抖振.仿真结果表明:该控制策略对系统参数变化和外部扰动不敏感,同时具有较高的控制精度.     

基于干扰观测器与模糊前馈补偿的随动系统PID控制策略

针对随动系统在非线性随机力矩干扰时输出信号易畸变的现象,提出一种基于干扰观测器与模糊前馈补偿的随动系统PID控制策略。在随动系统"三闭环"结构模型的基础上,合理设计干扰观测器与模糊前馈补偿器,对干扰力矩的不确定性误差进行补偿,经仿真试验与结果分析,与传统模糊PID控制策略相比,所提策略能更好地补偿随动系统在非线性随机力矩干扰下的不确定性误差,削弱模糊PID控制的抖振,使系统具有良好的跟踪性能与鲁棒性。     

基于L1动态逆的自主空中加油对接控制

为实现无人受油机与加油机的自主安全对接,提出基于L1自适应动态逆的无人机自主空中加油对接跟踪控制方法.根据时标分离的原则,将无人受油机的姿态控制分为快、慢回路,采用动态逆方法设计姿态回路控制器,设计L1自适应系统补偿外界气流干扰和系统模型误差,并采用自主空中加油对接段仿真系统对所设计控制系统进行验证.仿真结果表明:该对接跟踪控制系统具有很高的抗干扰能力和鲁棒性,能满足自主空中加油的控制精度要求.     

全局自适应模糊反步控制在火箭炮伺服系统中的应用

针对含未知非线性参量及外界干扰的火箭炮伺服系统,基于反步法提出了一种全局自适应模糊控制策略。利用高斯模糊函数对参数摄动、负载扰动及虚拟函数等不确定因素进行了补偿,并结合工况对控制器参数进行了实时整定。根据伺服系统数学模型及传统反步理论逆向反推得到了控制律表达式,通过李雅普诺夫函数证明了整个闭环系统的稳定性,并对参数摄动及干扰下的位置跟踪进行了仿真研究,同时给出了复杂信号下虚拟控制函数的变化规律。仿真结果表明,该方法不仅保证了系统的响应速度和控制精度,并且对结构参数不确定性具有很强的鲁棒性。     

基于动态RBF网络辨识和模糊控制的弹道落点预测导引研究

针对目前远程弹道修正火箭弹中,滤波外推落点预测导引法存在导引系数确定难、导引精度低、自适应性与鲁棒性差的问题,提出了一种基于动态RBF神经网络在线辨识与带自调整因子模糊控制相结合的落点预测导引律.具体在传统滤波外推落点预测导引法的基础上,将预测落点偏差与偏差变化率作为模糊控制器输入量,通过RBF神经网络在线整定模糊控制的权重因子和比例因子,实现导引指令的自适应调整.仿真结果表明,同常规方法相比,在充分考虑随机扰动和测量误差情况下,具有更强的自适应性与鲁棒性,保持了较高的导引精度.     

基于永磁调速直流电机模糊PID 伺服控制系统

为改善永磁调速直流电机调速系统的性能,提出一种模糊PID控制策略.根据模糊理论的基本规则,使用Matlab生成模糊控制器,选取电机的实际参数,依据伺服控制策略,将模糊理论与PID控制技术相结合,使用重心法解模糊化,得到PID的控制参数,并通过Matlab仿真对比模糊PID控制与单独PID控制对信号的影响.仿真结果表明:模糊PID控制性能要优于单独PID控制,可满足直流电机的高精度平稳运行.     

两相混合式步进电机建模与仿真

为提升两相混合式步进电机的控制性能,建立一种基于模糊控制在线参数调节控制策略的两相混合式步进电机数学模型。在合理简化和线性化处理的基础上,采用先进的模糊控制理论和 PID 控制结合的控制策略,将模糊控制对环境的适应性强,可在线调整控制参数应用于对PID参数的实时调节。在Matlab仿真环境下进行建模与仿真,对比分析了常规 PID与模糊 PID控制的仿真特性。仿真结果表明：在不同响应和精度要求的两相混合式步进电机控制系统中,通过模糊参数在线调节控制比常规参数 PID 控制可以达到更优的技术指标,实现了对两相混合式步进电机的快速精确控制。     

A Study on Missile Reentry Control Based on the Method of Feedback Linearization

In the process of missile large attack angle reentry, there exist nonlinear, strong coupling uncertainty and muhiinput-multi-output （MIMO） in the movement equations, so the traditional small disturbance faces difficulties. For such situations, the method of feedback linearization is adopted to control the complex system, and the control method based on the fuzzy adaptive nonlinear dynamic inversion decoupling control of missile is proposed in the paper. According to the principle of time-scale separation, the system is separated into fast loop and slow loop, the method of dynamic inversion is applied to them, and the method of adaptive fuzzy approach is adopted to compensate for the uncertainty of the fast loop. The simulation results denote the. control method in the paper has a better tracing characteristic and robustness.