先进防空导弹直接力/气动カ复合控制关键技术分析

对比分析了国外已研制成功的直接力与气动力复合控制拦截弹；定性分析了直接侧向过载控制和力矩直接力控制的优缺点；探讨了复合控制拦截弹在末制导阶段是否需要滚转及转速对制导精度的影响；确定了复合控制的切换时间；推导出拦截弹所需要的脉冲发动机数量的公式，并对其详细讨论。     

复合控制拦截弹的稳定控制系统数学模型的建立

建立了燃气动力/空气动力复合控制拦截弹的稳定控制系统数学模型.首先,给出了复合控制拦截弹弹体的数学模型,然后提出复合控制拦截弹的稳定控制系统结构,最后推导出复合控制拦截弹的稳定控制系统的传递函数,并从理论上分析了复合控制拦截弹的稳定控制系统时间常数小于仅采用空气动力控制拦截弹的稳定控制系统时间常数.     

复合控制拦截弹的稳定控制系统数学模型的建立

建立了燃气动力／空气动力复合控制拦截弹的稳定控制系统数学模型。首先，给出了复合控制拦截弹弹体的数学模型，然后提出复合控制拦截弹的稳定控制系统结构，最后推导出复合控制拦截弹的稳定控制系统的传递函数，并从理论上分析了复合控制拦截弹的稳定控制系统时间常数小于仅采用空气动力控制拦截弹的稳定控制系统时间常数。     

拦截跳跃式机动目标的制导律设计

针对攻击型临近空间飞行器的跳跃机动突防对常规拦截导弹提出的挑战,本文首先建立了视线坐标系下的三维弹-目相对运动方程,引入目标跳跃幅度变化率估计目标跳跃机动的能力,基于滑模变结构控制理论,设计了随弹-目距离和目标跳跃幅度变化率自适应调节的滑模趋近律,推导了视线坐标系下导弹的三维制导律。其次,采用轨控直接力控制技术,设计了直接力/气动力复合控制的分配方案。仿真结果表明:采用该制导律与控制策略的拦截弹能够精确拦截高速、大机动目标,同时拦截弹弹道平缓,需用过载和能量消耗均较小。     

直接力/气动力复合控制技术发展综述

直接力/气动力复合控制的本质是利用直接力响应速度快的特性提升被控飞行器的机动性和快速性,能够有效补偿气动力不足导致的气动力控制响应慢问题.本文阐述了直接力/气动力复合控制系统的特性及关键问题,从发动机配置方式、国内外直接力建模研究现状、以及直接力控制干扰建模三方面介绍了直接力/气动力复合控制系统建模方法,从控制方式、国内外直接力/气动力复合控制研究现状、以及脉冲发动机点火算法三方面介绍了直接力/气动力复合控制方法,给出了可行的发动机复合系统稳定性分析方法,对直接力/气动力复合控制未来的发展趋势进行了展望,并对其关键技术进行了总结.     

基于气动力反馈的直接力控制技术

通过对飞行力学中耦合因素及其对飞行控制影响情况的分析，指出了传统直接力控制技术的不足，提出了基于气动力反馈的直接力控制技术．通过引入气动力控制环节，将飞行控制系统分为动力学控制系统和气动力控制系统两大部分，降低了飞行器空气动力学模型不确定性对运动控制的影响，提高了飞行器运动／姿态控制的解耦精度．仿真结果表明，该方案可以实现飞行器的动力学解耦控制，并对气动面损伤等影响有一定的抑制作用．     

燃气动力/空气动力复合控制拦截弹的制导精度研究

燃气动力/空气动力的复合控制方式是当今世界大气层内拦截弹的发展方向之一.复合控制技术的分析研究是当前急需解决的重要问题.在考虑目标机动加速度大小、目标机动时刻以及目标角闪烁的条件下,确定了拦截弹的控制方式由空气动力切换到复合控制时的切换时间,并研究了单纯空气动力控制改为空气动力与力矩燃气动力的复合控制而进行其末制导精度的变化.     

燃气动力／空气动力复合控制拦截弹的制导精度研究

燃气动力／空气动力的复合控制方式是当今世界大气层内拦截弹的发展方向之一。复合控制技术的分析研究是当前急需解决的重要问题。在考虑目标机动加速度大小、目标机动时刻以及目标角闪烁的条件下，确定了拦截弹的控制方式由空气动力切换到复合控制时的切换时间，并研究了单纯空气动力控制改为空气动力与力矩燃气动力的复合控制而进行其末制导精度的变化。     

气动力/直接力解耦控制方法

采用气动力／直接力复合控制是未来的空空导弹提高控制系统快速性，改善导弹制导性能的重要手段之一。直接力的使用方式有两类，力操纵型和力矩操纵型。由于空气舵和直接力操纵所引起的弹体的旋转运动，力矩操纵型复合控制存在着严重的动力学耦合，使控制器的设计变得非常复杂。本文探讨了气动力／直接力复合控制的一种解耦控制方法。     

空基动能拦截弹制导控制系统建模与仿真

为研究用于弹道导弹助推段拦截的空基动能拦截弹的制导控制系统,探讨了弹道导弹助推段拦截的作战过程,建立了弹道导弹助推段飞行的弹道模型;根据弹道导弹在助推段的飞行特点,建立了动能拦截弹制导控制系统模型,其中包括拦截弹结构模型、动力学与运动学模型、相对运动模型、传感器测量模型、复合制导模型和直接力/气动力控制模型。在Matlab/Simulink环境下开发了弹道导弹助推段拦截的数字仿真系统,并对仿真结果进行了分析。仿真结果验证了模型的合理性,可为空基拦截弹制导控制系统的设计提供参考。     

PID专家控制器在温控系统中的应用

以单片机为核心的制袋机温度控制系统采用了基于专家智能与PID相结合的专家控制器,利用专家系统知识库输出修正PID参数以改变PID控制方式.据对象特性设计了99条控制规则,并将各种规则的调整方法及调整参数存于控制器.用改进积分法控制温度波动以达到最佳PID控制效果.     

一种提高伺服系统快速响应能力的控制算法

为了提高某型伺服系统的快速响应能力,对传统的PID控制算法进行改进。在系统地研究线性PID和非线性PID控制方法的基础上,针对工作实际中的被控对象控制问题,设计一种采用分段控制、前馈控制的复合控制策略,取得了良好的控制效果。实验结果证明,该算法使伺服系统的调节时间更短,响应速度更快。     

水上垃圾清理机器人

为解决目前缺少高效率、高安全系数的打捞设备而给水面垃圾打捞带来的问题,设计一款水面垃圾清理 机器人模型。该模型融入无线遥控、单片机控制、电机伺服控制及脉宽调制(pulse width modulation,PWM)等控制 技术,通过部件的选型及理论计算,得出具体产品结构。试验结果证明：该模型能实现人船分离、远程控制的收集 模式,可扩张式侧网增加捕捞面积,节约大量的人力和物力资源,切实解决水域垃圾打捞难题。     

水上垃圾清理机器人

为解决目前缺少高效率、高安全系数的打捞设备而给水面垃圾打捞带来的问题,设计一款水面垃圾清理 机器人模型。该模型融入无线遥控、单片机控制、电机伺服控制及脉宽调制(pulse width modulation,PWM)等控制 技术,通过部件的选型及理论计算,得出具体产品结构。试验结果证明：该模型能实现人船分离、远程控制的收集 模式,可扩张式侧网增加捕捞面积,节约大量的人力和物力资源,切实解决水域垃圾打捞难题。     

某型飞航导弹的三维模糊控制器

为解决传统控制方法难以实现或难以奏效的控制问题,设计三维模糊控制器。介绍三维模糊控制器的设计方案,通过选择描述输入输出变量的词集、确定语言值的隶属度函数、制定模糊控制规则表、对Ke、Kec和Ku进行设计,并以涡喷发动机为动力装置的导弹偏航通道为例,采用分段控制策略进行实验分析。结果表明,三维模糊控制器能提高系统的响应速度,基本上实现无超调控制,系统的跟踪性能也得到明显改善,满足系统的性能指标要求。     

预测控制在PID调节器设计中的应用

在过程控制领域，长期以来ＰＩＤ控制占有主导地位，与此同时，现代控制理论已获得突飞猛进的发展，许多先进的控制理论和算法先后被开发出来。但当这些理论和算法会诸实际应用时了碰到了许多困难。     

多电机同步传动控制系统分析

针对产品制造过程中多单元同步传动控制问题，在分析机械总轴同步控制和主令参考同步控制方案优缺点的基础上，提出了多电机同步传动调速系统的虚拟总轴控制方案。该方案虚拟总轴控制模糊机械总轴的机械性，既保留了机械总轴控制方式固有的同步特性，又具有主令参数同步控制方式中各单元间完全没有耦合，任一单元的扰动不会影响其它单元运动状态的优点，虚拟总轴系统的由虚拟总轴、虚拟内内轴以及机械单元等部分组成，虚拟机械部分采用软件实现，由于输入信号经过总轴作用并过滤，易于单元驱动器跟踪。Matlab仿真结果表明，该方案易于调节参数，动态性能好，系统容量大。     

高超声速武器控制技术发展探讨

对高超声速武器所具有的独特优势以及它在未来航空航天领域的地位进行了分析。主要分析和讨论了高超声速条件下控制系统的实时性、控制力矩问题以及模型和参数的不确定性等问题。在分析问题的基础上，提出使用预测控制以及复合控制对这几个问题进行研究，以期解决高超声速条件下控制系统所存在的问题。最后进行了讨论：高超声速控制技术是一个全新的领域，目前国内在这方面研究较少，进行这方面的尝试研究是非常有必要的。     

高性能的位置伺服二自由度控制

为提高位置伺服系统的控制性能,提出一种高性能的位置伺服二自由度控制方法。基于二自由度控制思 想,通过速度环控制分析,提出速度环的回路补偿控制方法,采用前馈补偿控制器设计,通过改造位置伺服控制系 统的速度环调节器与位置环调节器,设计出二自由度控制器,并采用基于转子磁链定向的矢量控制策略进行实验验 证。实验结果证明：该控制方法是可行有效的,具有工程实用价值。     

基于双模态控制器设计导弹滚动通道驾驶仪

针对导弹滚动通道动态响应快、超调量小、干扰抑制能力强的问题，提出应用PID-bang-bang双模态控制器来设计滚动通道驾驶仪的控制方案。该设计方案综合了bang-bang控制器具有鲁棒性强、动态响应快和PID控制器具有良好稳态品质的优点。最后通过仿真验证了该方案对抑制较强干扰的有效性。