数量反馈理论在导弹攻角鲁棒控制系统中的…

对简化的弹体动力学模型，应用数量反馈理论方法对导弹攻角控制系统进行了鲁棒校正，设计了一个不变的鲁棒控制器Ｇ（Ｓ），使导弹在整个飞行过程中，攻角对储仰舵偏角的传递函数的频率响应满足设计期望要求，改善了弹体的动力学特性。设计导弹控制系统时，能用它计算出理想控制器的参数。     

使用捷联惯导的导弹自适应自动驾驶仪特征参数的选取方法

讨论了数字式自适应自动驾驶仪设计中的一个重要问题－特征参数的选取方法。高性能战术导弹的动力学特性的变化是很大的，导弹的这种动力学特性大大增加了控制系统的设计难度，在工程中通过引入可变增益控制器解决这个问题。研究结果表明，用于控制器调参的特征参数主要由导弹的射程、马赫数和动压变化范围以及使用攻角的大小来决定。给出的设计实例初步证实了这种方法的正确性。     

弹性对象的鲁棒全局稳定控制

本文研究了考虑弹体的弹性变形时，导弹控制系统的稳定性。从输入－输出角度分析了系统存在未建模动态及外部干扰时的鲁棒全局稳定性。当该条件得到满足时，仿真结果证实了系统具有鲁棒全局稳定性。     

汽车转向/制动不确定系统的一致性协同控制

考虑到不确定参数和耦合干扰会使系统性能恶化,提出一个一致性协同控制系统研究汽车转向系统和防抱死制动系统的协同控制问题。该控制结构由制动鲁棒自适应控制器和转向一致性鲁棒自适应控制器组成。先设计了制动鲁棒自适应控制器;然后针对转向系统和制动系统之间的补偿控制律难以确定的困难,定义一致性误差和一致性误差模型;设计转向角和横摆力矩的一致性鲁棒自适应控制器;最后设计制动力分配策略。仿真结果证明提出的一致性协同控制系统是正确可行的,它改善了汽车制动稳定性能和转向性能。     

基于在线RBF神经网络的BTT导弹控制器设计

针对BTT导弹飞行控制系统的自适应鲁棒控制问题,基于反馈线性化控制和自适应RBF(radical base function)神经网络控制系统设计方法,设计了高精度鲁棒飞行控制器。提出在线权值修正算法,使RBF神经网络能实现对飞行控制系统动态逆误差的在线逼近,进而实现对系统不确定性和外界扰动的实时补偿。通过数值仿真,对所设计的飞行控制器进行了有效性验证。仿真结果表明,相比仅采用反馈线性化控制的飞行控制器,文中提出的飞行控制器能较好地跟踪期望的指令角度信息,鲁棒性能更优。     

应用粒子群优化的导弹定结构H∞控制器设计

为解决传统鲁棒控制方法设计的控制器阶数过高,而经典PID控制方法又无法在设计过程中保证鲁棒性能的问题,采用基于约束粒子群优化的定结构H_∞控制器设计方法,把两者各自的优势结合起来并将其应用到导弹控制器的设计中.采用一种基于梯度的粒子修正算法对违反约束条件的粒子进行修正,通过典型测试函数测试并和常用的其他3种约束优化算法进行性能对比,表明了该算法在处理约束优化问题上的优越性.同时,以样例导弹三通道模型为控制对象,提出了时域性能和鲁棒性能兼顾的性能指标函数和约束条件,针对典型固定控制结构,应用梯度修正粒子群算法设计了控制器.仿真结果表明,样例导弹控制系统在满足各项时域性能指标的同时,也满足鲁棒性能指标,达到了设计要求.     

弹性对象的鲁棒全局稳定控制

本文研究了考虑弹体的弹性变形(即系统中存在未建模动态)时,导弹控制系统的稳定性。从输入—输出角度分析了系统存在未建模动态及外部干扰时的鲁棒全局稳定性条件。当该条件得到满足时,仿真结果证实了系统具有鲁棒全局稳定性。     

不同攻角运动的水下导弹表面空泡流场数值研究

在水下高速航行的弹体表面的局部低压区会形成空泡,而空泡的形成会对弹体周围的流场造成很大的影响.当弹体在一定攻角下航行时,弹体周围的流场非常复杂.文中采用Singhal提出的空泡模型,利用有限容积法对三维弹体的外流场进行了数值模拟.将零攻角下的数值结果与文献中的经典实验结果进行了比较,二者数据符合较好.利用此方法对5种小攻角进行了研究,比较分析了5种攻角下弹体表面的空泡分布和压力系数分布,并通过数值积分的方法得出弹体在不同攻角下的侧向力和力矩.计算结果表明,当攻角大于2.5°后,侧向力和力矩会大幅度的增加.文中结论可供水下垂直发射与水下导弹的研究与设计参考.     

一类非自衡系统的简化模型鲁棒预测控制

预测控制是基于模型的控制，从模型着手来提高预测控制系统的鲁棒性不失为一种简单易行的办法，鉴于脉冲响应模型具有简单易得，鲁棒性强的特点，利用阶梯化脉冲响应模型来作为预测控制系统的预测模型，对一类非自衡对象进行鲁棒预测控制器的设计，用这种阶弹化脉冲响应模型来拟和实际脉冲响应模型的办法，不仅减少了模型的参数，而且由于这种简化模型与对象响应的细节无关，进一步提高了模型的鲁棒性能，通过仿真研究，证明了本文设计的两种鲁棒预测控制器（单步鲁棒预测控制器和扩展时域鲁棒预测控制器）对对象模型失配和干扰有较强的性能鲁棒性和稳定鲁棒性，该模型的参数少，控制器设计简单，为实现自适应预测控制提供了基础。     

3D刚体摆的鲁棒控制器设计和比较分析

3D刚体摆是研究刚体复杂旋转动力学与控制问题的典型系统。针对3D刚体摆受外界扰动以及转动惯量的不确定性,根据鲁棒H∞控制理论,采用线性矩阵不等式(LMI)的方法设计了一种状态反馈H∞控制律。仿真结果表明,鲁棒控制器对系统参数的变化具有较强的鲁棒性。与PID控制器比较,鲁棒控制器对于3D刚体摆控制系统具有较好的动态特性和稳定性。     

敏捷导弹直接侧向力与气动力复合控制策略

针对直接侧向力与气动力复合控制的敏捷导弹,提出了一种基于自抗扰控制方法和动态控制分配技术的复合控制策略。根据导弹纵向动力学模型设计自抗扰控制器,得到建立导弹攻角所需的期望控制力矩。采用动态控制分配将期望控制力矩映射到空气舵和固体脉冲发动机阵列,从而实现导弹对攻角指令的快速精确跟踪。自抗扰控制器具有对模型参数变化和外部扰动不敏感的特性,适用于敏捷导弹侧向喷流气动干扰较大的情形。动态控制分配技术则可以综合考虑执行机构的动态特性和饱和约束对期望控制力矩进行合理分配。仿真结果表明,本文提出的复合控制策略可以快速跟踪攻角指令,适用于敏捷导弹直接侧向力与气动力复合控制系统设计。     

广义预测自适应控制方法在导弹自动控制系统设计中的应用

研究广义预测自适应控制算法在导弹控制系统中的应用 .推导了基于最小二乘法辩识的广义预测自适应控制算法 ,并将这一算法应用于某导弹俯仰通道设计 ,经仿真检验证明利用该算法可以较好地完成控制任务 .     

战斧巡航导弹的作战模式与技术发展

远程精确打击武器在现代战争中有着非常重要的地位．本文以“战斧”巡航导弹的技术发展为背景,针对国外新出现的几种远程精确打击武器进行了弹道性能、作战模式、技术特征的分析研究,并对高速超音速导弹技术的现状进行了分析,为掌握未来远程精确打击武器的技术发展趋势和我国发展远程精确打击武器提供了借鉴．     

炮射导弹反武装直升机可行性仿真研究

研究通过炮射反坦克导弹赋予坦克有限反武装直升机能力的可行性 .建立了一种炮射导弹与武装直升机对抗的仿真模型 ,并在各种情况下进行了系统仿真与导弹控制系统参数优化 .经参数优化的炮射导弹在给定的武装直升机各种航迹下 ,均可直接命中 ,脱靶量均小于 1m ,最大过载不超过可用过载 .仿真结果表明炮射导弹是坦克对抗武装直升机的一种可行的选择 .     

Terminal Angular Constraint Integrated Guidance and Control for Flexible Hypersonic Vehicle with Dead-Zone Input Nonlinearity

This paper presents an integrated guidance and control model for a flexible hypersonic vehicle with terminal angular constraints. The integrated guidance and control model is bounded and the dead-zone input nonlinearity is considered in the system dynamics. The line of sight angle, line of sight angle rate, attack angle and pitch rate are involved in the integrated guidance and control system. The controller is designed with a backstepping method, in which a first order filter is employed to avoid the differential explosion. The full tuned radial basis function(RBF) neural network(NN) is used to approximate the system dynamics with robust item coping with the reconstruction errors, the exactitude model requirement is reduced in the controller design. In the last step of backstepping method design, the adaptive control with Nussbaum function is used for the unknown dynamics with a time-varying control gain function. The uniform ultimate boundedness stability of the control system is proved. The simulation results validate the effectiveness of the controller design.     

专家自适应控制系统及其在地空导弹控制中的应用

本文所提出的专家自适应控制系统,与目前所述的专家控制系统从原理,方法上完全不同。目前有关专家控制系统所用的原理都是建立在模糊数学的判断及推理的基础上,而本文所给出的专家自适应控制系统是利用物理、数学及实验的方法找出对象的最优反馈规律,然后,在控制系统实际运行时,系统计算机再根据被控对象的工作环境、条件及时地调节控制系统的反馈参数,使控制系统的静态和动态特性达到最佳状态。     

多目标优化及在某型空空导弹设计中的应用

本文以发射重量、脱靶量、攻击区边界和单发导弹杀伤概率四项重要指标组成多目标函数．选择表征弹体、发动机、控制系统和战斗部特征的八项参数作为设计变量．在满足所有战术技术要求规定的约束条件下，进行了多目标优化研究．经过大量算例的仿真表明，本文所提多目标函数优化设计的方法具有工程应用价值     

高超声速飞行器的模型预测控制

将模型预测控制方法应用于高超声速飞行器纵向通道的姿态控制中。利用模型预测的在线滚动优化推导系统的最优控制律,得到高超声速飞行器纵向通道的姿态控制器。仿真结果表明,在气动参数大范围摄动的情况下,控制系统能够很好地跟踪期望攻角,并且具有较强的鲁棒性。     

一种模型参考自适应导弹控制系统设计

目的设计能够适应环境变化和目标机动的导弹控制系统．方法将模型参考自适应控制理论应用于导弹控制系统的设计,针对反坦克导弹的具体特点做了相应的改进．结果大量仿真得出所设计的控制系统能够满足击顶反坦克导弹的战技要求．结论将模型参考自适应控制应用于导弹控制系统设计是成功的,与常规控制系统相比具有明显的优点。     

主-从式多弹头协同攻击建模及输出一致性

随着反导系统拦截概率与拦截效率越来越高,单枚弹道导弹突破反导系统实现打击任务的概率在逐渐降低,多弹道导弹协同攻击应运而生.自由飞行段的多弹道导弹易于实现协同攻击,导弹在此阶段也称为弹头.为解决多弹道导弹自由飞行段多弹头协同攻击的建模及输出一致性问题,考虑多弹头协同攻击要求及特点,首先建立了多弹头自由飞行段三维空间运动非线性状态空间模型,详细分析了该模型的特点以及模型非线性动态对多弹头协同攻击带来的挑战.针对上述挑战,为实现主-从式多弹头协同攻击体系的输出一致性,应用输入输出反馈线性化控制方法,设计了一类从弹弹头协同加速度指令信号,并通过详实的数值仿真验证所设计指令信号的有效性.仿真结果表明,沿主弹弹头发射坐标系各轴向均实现了给定性能要求下的主-从式多弹头协同攻击体系的输出一致性,主弹弹头速度变化越快、收敛系数的实部模值越大,速度跟踪误差收敛速度便越快,速度跟踪误差也越小,输出一致性的性能也更好.