数字式姿态控制系统的离散变结构控制

随着数字计算机的发展，数字式控制器已成功地应用于导弹姿态控制系统当中。文中针对数字式导弹姿态控制系统，通过对离散变结构控制的研究，提出了一种姿态控制系统的离散变结构控制方法，设计了变结构控制律。该变结构控制律在实现姿态控制系统鲁棒控制的同时，有效地抑制了传统变结构控制的抖振现象。仿真结果验证了文中方法的有效性。     

模糊滑模控制在数字式导弹姿态控制系统中的应用

随着数字计算机的发展，数字式控制器已成功地应用于导弹姿态控制系统中。文中针对数字式导弹姿态控制系统，将模糊控制与传统的滑模控制相结合，提出了一种姿态控制系统的离散变结构控制方法，并设计了变结构控制律。该方法在实现姿态控制系统鲁棒控制的同时，还有效地抑制了抖振现象。仿真结果验证了方法的有效性。     

空间拦截器非线性姿态系统的变结构解耦控制

空间拦截器的姿态控制系统是一个非线性系统,用通常的方法难以求得姿态稳定控制律。本文对姿态系统的模型进行适当处理后,用变结构解耦线性化的方法求得了一种精确的姿态控制律,最后通过了数值仿真检验。     

采用直接力的空空导弹越肩发射控制设计

针对空空导弹越肩发射的姿态控制需求,采用直接力控制装置,分别建立了小攻角模型和大攻角模型,利用滑模变结构控制方法设计了姿态控制律,所设计的控制律能够满足导弹越肩发射快速转弯的要求,仿真结果说明了此方法的有效性。     

基于改进趋近律的模糊自适应滑模控制的导弹姿态控制系统

针对导弹姿态控制系统的参数具有时变性和不确定性的特点,设计了一种具有指数趋近律的变结构控制器.为克服常规指数趋近律的抖动现象,提出了一种改进的算法.同时,针对姿态控制系统的不确定项,利用模糊逻辑系统设计切换控制项来克服其对系统的影响.结果表明,该控制器在导弹姿态控制系统中的仿真效果较为满意.     

导弹姿态控制系统快速输出采样离散变结构自适应控制

针对导弹姿态控制系统这一多输人多输出、具有参数时变和不确定干扰的离散时间线性系统．采用快速输出采样技术．设计了一种离散变结构控制器．给出了改进的自适应离散趋近律．要求未知扰动有界．但不要求满足匹配条件。理论分析表明．所设计的控制器能保证闭环系统有界稳定．对无干扰系统．消除了系统的抖振．对有干扰系统，减少了系统的抖振。仿真结果表明，设计的控制器对参数摄动和外部干扰具有良好的鲁棒性．控制效果良好。     

基于自适应趋近律的一种离散时间系统变结构控制

为提高离散趋近律的趋近速率和收敛性能,提出一种基于自适应趋近律的改进离散时间滑模趋近律,应用该方法设计的变结构控制系统比自适应趋近律趋向滑模面的速率更快,其原点的稳定性和系统的平稳性相比较也得到更好的效果,通过仿真对此进行了验证。     

滑模变结构控制在水下航行器舵机控制中的应用

将滑模变结构控制这一控制方法应用于水下航行器的姿态控制中来完成对舵机的控制。首先介绍了滑模变结构控制的原理,接着通过抽象舵机模型提出了一种滑模变结构控制方法,并对该模型系统进行稳定性分析,最后通过在MATLAB/Simulink下进行仿真,验证了该控制方法的有效性。     

模糊自适应调整趋近律的导弹姿态滑模控制系统设计

将模糊控制理论与滑模变结构控制相结合,给出一种在模糊自适应调整下的滑模变结构控制方法。该方法在保持常规滑模变结构控制鲁棒性和自适应性的同时,有效削弱了滑模变结构控制产生的抖振。在给定参数设置的情况下,将该方法应用到某导弹俯仰通道姿态控制系统进行仿真,仿真结果表明系统具有较快的响应速度和较强的鲁棒性,同时有效削弱了滑动模态切换引起的抖振,验证了该方法的有效性。     

滑模变结构制导律的抖振问题研究

滑模变结构制导律是一种强鲁棒性的制导律,对于系统的参数变化和外部的干扰具有理论上的完全鲁棒性。然而,滑模变结构制导律在滑模面上的高频抖振是其在实际应用当中的主要障碍。本文介绍了目前削弱滑模变结构制导律抖振的主要方法。重点介绍了模糊控制、RBF神经网络控制与滑模变结构控制相结合的智能滑模变结构制导律。智能滑模变结构制导律是解决抖振问题的发展方向。     

基于PWPF的动能拦截器姿态控制方法研究

大气层外动能拦截器姿态控制系统的执行机构为六台常值推力发动机,为弹体稳定的跟踪目标提供非连续的常值推力,而使用PWPF调制技术可以将常值推力等效为连续推力;动能拦截器姿态控制系统具有行强耦合和明显非线性的特点,对经过简化的姿控系统设计出线性二次型最优跟踪控制律,使用经PWPF调制技术等效的连续推力来实现动能拦截器的姿态控制,并进行了仿真.     

非线性不确定系统的变结构控制

针对非线性不确定系统控制问题，在假设系统不确定性有界约束的情况下，提出了基于Lyapunov的稳定变结构控制方法．根据被控系统与参考输入误差，设计了滑模变结构控制，并推导了时变滑动平面方程．给出了考虑或不考虑控制增益情况时的非线性二阶系统及其仿真算例．仿真结果表明，该方法既保征了控制系统的全局渐进稳定性，又保证了滑动平面的可达性，能高精度跟踪给定值，无抖振。     

基于最优控制的航天器断续姿控系统设计方法

传统基于姿控喷管的断续姿控系统多采用经典的斜线开关线设计非线性控制律,系统设计时往往难以同时满足姿控精度、推进剂消耗、喷管开关次数等要求和约束。为进一步优化系统设计,实现各性能指标闭合,提出了基于最优控制的断续姿控系统二次型开关线控制方法,并推导得到了系统姿控精度模型。通过仿真试验对比了传统斜线开关和二次型开关控制的性能。仿真结果表明,两种方法下系统姿控精度计算模型正确,性能指标各有优劣,姿控系统设计时可依据系统约束综合考虑选取不同方案。     

高超声速飞行器再入段RCS 姿态控制

为满足反作用控制系统(reaction control system,RCS)姿态控制需求,对高超声速飞行器再入段的姿态控制进行研究。以X-34的RCS系统为对象,建立了RCS的数字模型,设计了RCS姿态控制率与PWPE脉冲调制器,利用非线性描述函数法分析姿态控制系统的稳定性,并通过Matlab仿真验证了所设计的RCS姿态控制系统性能。仿真结果表明:该PWPF脉冲调制可以满足RCS姿态控制的需要,同时与传统的PWM脉冲调制相比,可以较大地降低RCS消耗的流量与开启次数,可为高超声速飞行器再入段RCS姿态控制系统设计提供参考。     

适应伺服机构卡死故障的控制指令重分配技术研究

提出一种能够适应运载火箭伺服机构卡死故障的控制指令重分配技术。在传统运载火箭控制系统设计过程中,伺服机构指令是在不考虑伺服机构故障时设计确定的,一旦伺服机构发生卡死故障将可能导致箭体姿态失稳。为了提高运载火箭的安全性和可靠性,根据某伺服机构卡死角度,通过控制指令在多个冗余伺服机构之间的重分配,在伺服机构卡死情况下仍能保证姿态稳定。仿真结果表明,即使某个伺服机构卡死也能保证姿态稳定,而且不需要重新设计控制参数。     

变增益鲁棒控制在导弹姿控系统设计中的应用研究

针对最优鲁棒控制理论应用于导弹姿控系统设计中的原理缺陷,提出了导弹姿控系统设计中的变增益鲁棒控制方法.首先介绍了基于状态反馈的变增益鲁棒控制理论的基本原理,进而把它应用于姿控系统的设计并进行了仿真分析,之后就变增益鲁棒控制与最优鲁棒控制应用于导弹姿控系统的设计性能进行了比较分析,得出了一些有益的结论.     

柔性充气空间飞行器姿态控制系统设计

针对充气空间飞行器刚柔耦合影响下的高精度姿态控制问题，提出基于自抗扰控制理论的姿态控制系统设计方法。建立刚柔耦合动力学模型，综合采用线性自抗扰控制、姿态机动路径规划、脉冲调宽调频调制、滤波处理等控制策略进行柔性充气空间飞行器姿态控制系统设计。通过数值仿真实验对所设计系统进行验证，并与传统PID控制进行对比分析。仿真结果表明，采用新方法设计的柔性充气空间飞行器姿态控制系统可以适应大角度姿态机动，能够有效抑制充气囊体的柔性振动，在节省燃料消耗的同时实现高精度姿态控制。     

可重复使用运载器的RCS姿态控制技术研究

反作用控制系统作为可重复使用运载器高空的姿态控制手段,其力矩特性不同于常规的气动操纵面,因此设计适合高空姿态控制特点与要求的控制系统是非常必要的。文中采用了一种带死区的乒乓控制方式,设计了俯仰、滚转和偏航的反馈控制律,采用描述函数法在频率上分析了控制系统的稳定性。仿真结果表明,设计的控制系统能较好的满足高空姿态控制要求,最后对姿态控制效果和反作用控制系统喷量之间的关系进行了分析。     

一类时延网络控制系統的H∞鲁棒控制

研究一类具有不确定时延的网络控制系统的H∞鲁棒控制问题。假设网络控制系统的控制器与执行器均为事件驱动，传感器为时间驱动，网络诱导时延是时变、不确定的，且小于传感器的采样周期；将此类网络控制系统的广义被控对象建模为一类具有不确定性的线性离散系统。基于Lyapunov函数和线性矩阵不等式(LMI)方法，导出了闭环系统渐近稳定且满足给定H∞性能指标的充分条件，并给出控制器的设计方法。仿真表明该方法是有效的。     

基于数字变力矩的拦截器脉冲姿态控制律设计

为提高拦截器姿控系统的控制精度,在研究常值推力姿控发动机的脉冲调制方式的基础上,建立姿控发动机的脉冲推力模型,重点设计动能拦截器基于非线性开关控制的姿控发动机控制律,并通过典型角度稳定跟踪过程验证控制律.仿真结果表明:姿控系统能够稳定地高精度跟踪目标,所设计的姿控系统具有有效性.