导弹混合导引规律设计与仿真研究

通过分析导弹的拦截几何和现有控制规律,给出了模糊控制器的设计.将滑模变结构控制与模糊逻辑导引规律有机结合,给出了一种滑模变结构混合模糊逻辑导引规律,通过导弹制导控制半实物系统平台进行仿真,验证了所设计的导引规律的正确性和有效性.     

空空导弹三维智能滑模导引律设计

提出了一种基于遗传算法优化RBF网络滑模变结构控制的空空导弹三维导引律,解决了一般滑模变结构控制中存在的抖振问题,提高了导引系统的鲁棒性。该导引律在目标机动的情况下,亦能实现很好的导引效果。仿真结果表明,该导引律与比例导引相比有较大的性能改善。     

一种新型鱼雷非线性变结构导引律设计

鱼雷追踪导引性能的优劣主要取决于导引律的设计。采用球坐标系,建立鱼雷和目标的3D相对运动方程,应用变结构控制理论,设计一种新的鱼雷非线性变结构导引律,并对其收敛性进行验证,在目标进行正弦机动的条件下进行计算机仿真,并与H∞导引律导引性能进行比较。结果表明,在变结构导引律下,鱼雷能在较短时间内追踪到目标,并且目标线方位角和高低角始终保持在初始值附近,抖振较小,法向过载也得到很好的控制,不随鱼雷与目标距离的减小而增大,故该导引律可有效提高鱼雷的追踪导引性能,并具有良好的鲁棒性。     

一种空间拦截次最优导引规律的设计

该文利用非线性系统的增广线性化方法，提出了一类非线性系统二次型指标问题的次最优控制求解方法，并应用该方法设计了一种空间拦截次最优末端导引规律，仿真结果表明次最优导引的性能良好。     

基于模糊变系数策略的迎击拦截变结构制导律设计

迎击拦截是拦截问题中常见的一种制导方式。为提高拦截器的末制导精度,基于变结构控制设计零化视线角速率的变结构制导律是一种典型方法。对高速目标的迎击拦截出现相对速度过大,目标机动能力引起的导引初段需用过载过大的问题,应用模糊控制设计制导律的导航项及变结构项系数随剩余导引时间变化的策略以延长系统进入滑模面的时间,使系统进入滑模面的同时有效减小末制导初段的控制量。建模及仿真结果显示,该制导律在使视线角速率收敛的同时显著地减小了导引初段的需用过载,验证了该方法的有效性及对传统比例导引律的优越性。     

一种变结构自适应空间拦截导引规律设计

在假设导弹和目标的相对距离及相对速度可测的前提下,设计了一种变结构自适应空间拦截导引规律.这种导引规律只要求目标加速度的变化范围已知,对目标的加速机动以及强非线性因素的影响具有很强的适应性.通过计算机数值仿真验证了导弹与目标的相对视线角的变化率最终趋向于零,导弹与目标的相对距离也趋向于零.数值仿真验证了所设计的导引规律的正确性和有效性,为机动目标空间拦截先进导引规律的研究提供了理论参考.     

基于滑模变结构的无人机导引律仿真研究

为了提高无人机导引律控制的稳定性,采用滑模变结构导引律控制方法。根据一定的假设条件,建立无人机三自由度模型,根据运动模型和初始状态得到实际飞行轨迹。由滑模变结构导引律得到无人机的期望轨迹,通过实际轨迹与期望轨迹之间的误差来驱动控制。仿真结果表明,无人机在导引律控制过程中控制量变化平稳,验证了该方法的有效性和合理性。     

一种准最优变结构导引规律

最优导引规律具有优良的弹道性能，与其它导引律相比，它消耗能量最少，但鲁棒性差，而Ｂａｎｇ－Ｂａｎｇ型变结构导引律的鲁棒性很强，但它消耗的能量要比最优导引律多。本文综合以上两种导引规律的优点，得到一种各方面性能都很优良的准最优变结构导引律。数字仿真结果表明，这种新的导引规律确实具有弹道性能好，鲁棒性强及能量消耗少等优点。     

反舰导弹航向平面控制导引一体化设计

提出了一种反舰导弹针对水面机动目标的航向平面控制导引一体化设计方案,首先建立了航向平面的一体化控制导引模型,然后基于反演和变结构控制的思想进行了控制导引律的设计,为了验证该一体化设计的有效性和正确性,基于某型导弹进行了仿真,仿真结果显示在针对高机动的水面目标时的命中精度很高．     

飞航导弹智能自适应滑模制导律设计

为使导弹制导系统具有良好的鲁棒性能和适应性能，利用滑模变结构控制理论，结合时变系统的特点，并应用滑模自适应趋近律这一概念设计了导弹的末端导引规律，提出了—种基于零化视线法向速度的具有强鲁棒性的末端导引规律．数字仿真表明，自适应变结构制导律具有优良的弹道性能和鲁棒性．制导律结构比较简单，便于应用．     

无人机倾斜转弯非线性飞行控制系统设计

研究无人机(UAV)的倾斜转弯(BTT)飞行控制系统的设计方法，解决UAV高机动倾斜转弯飞行时运动强烈耦合、气动特性强非线性和参数非定常性等特性带来的飞行控制系统设计难题。采用线性二次型最优调节规律对UAV非线性运动零动态系统进行增稳调节；运用非线性控制系统中精确反馈线性化方法对UAV非线性系统进行线性化处理；运用滑模变结构控制方法设计了UAV的BTT控制规律，得到由增稳最优调节规律和滑模变结构控制规律构成的UAV的BTT非线性鲁棒飞行控制系统。基于无人机六自由度非线性动力学模型，进行BTT非线性飞行控制系统数字仿真，仿真结果表明：该控制系统即使在扰动条件下也能达到满意的控制品质，控制糸统的鲁棒性和控制精度能满足UAV高机动倾斜转弯飞行时的控制要求。     

非线性滑模控制在远程制导炮弹控制器中的应用

将微分几何理论与滑模变结构控制相结合,给出了一种基于反馈线性化的变结构控制设计方法,将该方法应用到某远程制导炮弹控制器的设计中.该方法可以设计具有较强非线性的系统,且设计出的系统具有很强的鲁棒性.仿真结果表明,该方法是有效的,能有效处理非线性较强的制导炮弹控制系统,对工程应用有一定的参考价值.     

基于变结构控制的反鱼雷鱼雷导引律设计

针对传统鱼雷导引律命中精度低、弹道法向过载大的不足,设计了基于变结构控制的反鱼雷鱼雷(ATT)导引律。该导引律以反鱼雷鱼雷和目标鱼雷之间运动关系数学模型为基础,建立了以航向角作为控制量,视线角速度作为滑模面的变结构控制模型,该模型所需参数少,且模型参数能够自适应调整。理论推导和仿真结果表明,该导引律对模型参数及环境干扰具有很强的鲁棒性,弹道稳定平滑,具有非常高的命中精度。     

二阶Terminal滑模控制规律及其Windup效应的研究

文中提出的二阶Terminal滑模变结构控制方法有效消除传统滑模变结构产生的抖振,该方法既具有传统滑模变结构的特点,又能有效地消除传统滑模变结构所产生的抖振.同时,考虑了带有积分项的二阶Terminal滑模控制在控制受限的情况下的Windup效应.将一种Anti-Windup补偿器应用于该控制系统.将此方法用在非线性的多输入多输出微喷十字梁试验系统,仿真结果表明,该方法确实有效地消除了抖振,而且鲁棒性也很强.     

一种空间拦截非线性最优末端导引规律的设计

本文针对空间拦截的非线性运动学模型,通过用逆系统方法求解非线性最优控制,从理论上提出了一种全状态反馈的非线性末端导引律,且进行了仿真检验,同时与比例导引律进行了比较,结果表明该导引律性能良好。     

一种攻击地面固定目标的非线性导引规律设计

针对发动机推力方向与轴线方向垂直的战术导弹,建立其在大攻角情况下攻击地面固定目标的数学模型,然后应用非线性控制理论设计了一种非线性导引规律,仿真的结果表明效果良好。     

弹道拦截的HP三维模型及自适应变结构制导律

HP（head pursuit）导引方法是将拦截器导引到目标轨道的前方进行拦截，拦截器的速度小于目标导弹的速度，从而可以解决拦截器导引头的气动加热问题，降低对拦截器探测设备的要求。在建立了HP导引方式的目标和拦截器三维制导模型基础上，对机动变速目标应用滑模变结构控制理论提出了一种自适应变结构制导算法，并设计了HP空间自适应变结构制导律，拦截器和目标导弹弹道拦截的三维数字仿真验证了模型和制导律的正确性。     

反装甲车导弹落角约束制导律研究

针对反装甲车导弹打击目标时落角约束要求,研究了两类典型的具有落角约束的导引律。通过在滑模变结构导引律的基础上引入模糊逻辑控制以减小控制量的抖振和系统能量耗损;在比例导引律的基础上引入时变导航系数与偏置项来满足落角约束。对两种改进制导律的有效性进行了仿真校验。仿真结果表明,与变系数偏置比例导引律相比,模糊变结构控制在干扰影响下仍能保持较高的制导精度。     

水下自导武器导引律研究

水下声自导武器的传统导引方式存在着种种缺点，已经不适合现代鱼雷的战术要求。对水下声自导武器的导引方式作了研究，并利用滑模变结构控制理论，推导出一种以航向角为控制律的导引方式。该控制律有别于基于角速率的导引方式，保证了鱼雷在数据率较低且不固定以及存在自导盲区的情况下，仍能够以较高精度命中目标，因而能更好地适应水中导引的特点。仿真表明，该导引律实现简单可靠，鲁棒性强，攻击弹道平滑，对水中目标有较好的制导性能。     

基于滑模方法的自适应一体化导引与控制律设计

研究了寻的导弹的导引控制一体化设计问题。建立了俯仰通道的一体化导引与控制系统模型,并利用非线性状态变换将模型转化为标准形式;为处理系统中存在的非匹配未知有界不确定性,采用滑模控制方法设计了自适应的非线性一体化导引与控制律,该反馈控制律不但可以保证导弹精确命中目标,而且能保证导弹自身姿态的稳定性。导弹的六自由度非线性数值仿真结果验证了所提的导引控制一体化设计策略的正确性和可行性。