红外成像导引头角跟踪系统控制器设计与仿真

红外成像导引头是精确制导导弹系统的重要组成部分,导引头随动控制系统的性能决定着导弹的跟踪精度水平。为了提高导引头的随动跟踪系统的控制精度,文中首先对红外成像导引头系统进行建模,然后采用更有效的模糊规则设计了一种模糊自适应PID复合控制器,并引入了自适应控制因子对控制参数进行在线调整。最后采用传统PID控制方法与之进行仿真比较,结果表明模糊自适应PID控制可以有效改善系统动态性能,提高跟踪精度。     

采用高抛弹道的反临拦截器制导律设计

高超声速武器拦截由于相对速度极快,机动能力、速度均不占优势,因此需要进行高精度的中、末制导研究。本文以临近空间高超声速巡航飞行器为拦截对象,提出了采用高抛弹道拦截的设计思路,针对临近空间飞行器的弹道特征和机动性能,设计高抛弹道的初、中、末复合制导律,并对目标进行不同机动模式的拦截效果进行分析,仿真结果表明,基于高抛弹道的拦截器能够有效拦截巡航类高超声速临近空间目标。     

应用多路复用技术的空空导弹无线电修正通道仿真

文中基于Simulink建立了导弹、载机和目标三者空中运动平台,并在此平台中建立了无线电修正通道数据链路.最后,给出了采用时分复用(TDMA)技术情况下无线电修正通道数据链路工作性能的数字仿真结果.     

Square-root divided difference Rauch-Tung-Striebel smoother

A square-root version of the divided difference Rauch-Tung-Striebel (RTS) smoother is proposed in this paper. The square-root variant essentially propagates the square roots of the covariance matrices and can consistently improve the numerical stability because all the resulting covariance matrices are guaranteed to stay positive semi-definite. Furthermore, the square-root form ensures reliable implementation in an embedded system with fixed or limited precision although it is algebraically equivalent to the standard form. The new smoothing algorithm is tested in a challenging two-dimensional maneuvering target tracking problem with unknown and time-varying turn rate, and its performance is compared with that of other de-facto standard filters and smoothers. The simulation results indicate that the proposed RTS smoother markedly outperforms the associated filters and gives slightly smaller error than an unscented-based RTS smoother.     

求解最优控制问题的Chebyshev-Gauss伪谱法

提出了一种求解最优控制问题的Chebyshev-Gauss伪谱法, 配点选择为Chebyshev-Gauss点. 通过比较非线性规划问题的Kaursh-Kuhn-Tucker条件和伪谱离散化的最优性条件, 导出了协态和Lagrange乘子的估计公式. 在状态逼近中, 采用了重心Lagrange插值公式, 并提出了一种简单有效的计算状态伪谱微分矩阵的方法. 该法的独特优势是具有良好的数值稳定性和计算效率. 仿真结果表明, 该法能够高精度地求解带有约束的复杂最优控制问题.     

高超声速飞行器模型参考变结构自动驾驶仪设计

与传统飞行器相比,高超声速的高度一体化设计造成空气动力学、推进系统和结构动态严重耦合,导致其对飞行条件的变化极其敏感,并且使得气动特性难以准确分析,这些都给其飞行控制系统设计带来了极大的挑战;文章引入了一种能够抵抗参数大范围变化的控制方法一模型参考变结构控制(MRVSC)对飞行器俯仰通道自动驾驶仪进行设计,并应用MATLAB分别对PID控制和MRVSC两种方法进行仿真分析;仿真结果表明,和经典控制方式相比,MRVSC能够更好地抵抗参数扰动影响,具有很好的控制效果.     

基于模型参考自适应控制的舵机加载系统研究

电动负载模拟器可以模拟飞行器飞行过程中舵机承受的铰链力矩,是舵机测试和半实物仿真的关键设备之一。根据电动负载模拟器的组成及工作原理,建立了被控对象的参考模型,基于Narendra模型参考自适应控制理论,设计了力矩控制的模型参考自适应控制系统,在考虑舵机较大阶跃扰动的情况下,对加载系统进行了数字仿真,结果表明模型参考自适应控制方法将加载系统带宽从20 Hz提高到30 Hz,实现了电动负载模拟器的快速、高精度控制,验证了该控制策略的有效性。     

基于RBF神经网络的电动负载模拟器摩擦与间隙补偿方法研究

为提高电动负载模拟器系统的动态性能和信号跟踪准确度,提出针对系统摩擦和间隙进行补偿的方法。采用基RBF波神经网络的PID 控制器实现摩擦非线性补偿,同时利用间隙逆模型针对间隙非线性进行补偿。利用Matlab 软件对补偿结果进行仿真验证,仿真结果显示经过补偿后系统正弦响应曲线跟随性能变好,跟踪误差明显减小,准确度得到很大改善。仿真结果证明：基于RBF神经网络的PID 控制器和间隙逆模型分别对摩擦和间隙有明显的抑制效果,系统动态性能得到提高。