一种基于最优算法的导弹鲁棒稳定性评估方法

在对参数不确定性导弹控制系统进行多通道鲁棒稳定性评估时,传统方法在计算效率及结果可靠性方面存在不足。提出一种遗传-Nelder-Mead单纯形混合优化算法,利用遗传算法的全局搜索能力,寻找目标函数的近似最优解,并将其作为Nelder-Mead单纯形法搜索的初值,利用Nelder-Mead单纯形法局部寻优的优势,在近似解的邻域内搜索精确解。通过测试函数验证,算法在计算效率和计算精度方面都有很大提升。最后讨论了算法在导弹控制系统鲁棒稳定性评估中的应用价值。     

斜结构奇异值及其在实参数不确定性导弹鲁棒稳定性评估中的应用

针对结构奇异值(?)存在计算量大、下界不易计算等问题,提出基于斜结构奇异值的评估方法。将系统频率看作1个实不确定参数,构建不确定系统的状态空间表达式,将某一频率范围内各频点对应的结构奇异值计算问题转化为单个的斜结构奇异值计算,给出2种算法分别计算斜结构奇异值的上下界,并对实参数不确定性导弹的鲁棒稳定性评估对所提方法的准确性和实用性进行验证。结果表明:该方法是一种高效且准确的鲁棒稳定性评估方法,适用于工程应用。     

基于μ分析的导弹自动驾驶仪稳定裕度评估

介绍了一种关于导弹自动驾驶仪稳定裕度评估的新方法;利用结构奇异值理论对存在不确定性参数的导弹自动驾驶仪性能进行分析,并确定“最坏情况”时不确定性参数的组合;首先,针对存在不确定性参数的导弹系统,建立线性分式变换(LFT)形式的模型;然后,将系统稳定裕度要求看作虚拟的非结构不确定性并引入模型;最后,使用结构奇异值理论对模型进行分析.分析证明自动驾驶仪满足性能要求,并且得到了最坏情况的不确定参数组合:结果表明这是一种比传统方法更加高效和准确的评估方法.     

直接力/气动力复合控制系统鲁棒稳定性分析

针对直接力控制的脉冲发动机非线性量化特性和喷流因子的不确定性,结合直接力/气动力双反馈复合控制方案,为了导弹飞行高速稳定性设计,提出了圆判据的鲁棒稳定性分析方法.首先建立了直接力/气动力复合控制系统数学模型,在完成复合控制系统设计的基础上,采用圆判据稳定性分析特点把非线性复合控制系统简化成一个非线性环节和一个线性环节的典型闭环结构形式,并根据圆判据的结论分析了脉冲发动机喷流因子不确定性和非线性量化特性对导弹自动驾驶仪稳定性影响.最后仿真结果验证了方法的正确性.     

中远程导弹最优中制导律设计

研究导弹的制导优化性能,中远程导弹中末交接班时导弹飞行速度,是影响脱靶量的重要因素.为使导弹在中末交接班点的速度达到最大,同时使导弹的弹道倾角满足约束条件,提出采用一种使末速最大的最优中制导律.制导律是法向加速度指令,控制增益是一个关于速度、位置等飞行状态以及弹道约束条件的函数,并且变化范围很小.为便于工程应用,控制增益取为固定值.进行仿真的结果显示,导弹在中末交接班时速度达到最大,同时弹道倾角也能够满足弹道约束条件,提出的最优中制导律达到了设计要求,可为设计应用提供依据.     

多项式理论在导弹稳定性能评估中的应用

针对线性参数不确定性系统的鲁棒稳定性问题,提出一种新的分析方法,并对其在导弹自动驾驶仪鲁棒稳定性评估中的可行性进行了研究。首先给出线性参数不确定性系统在其特征多项式系数不相关情况下的鲁棒稳定性的充要条件,并通过自适应网格划分算法将此条件与鲁棒D-稳定性理论结合,得到基于多项式理论的评估算法。将算法用于导弹自动驾驶仪鲁棒稳定性评估,得到了不同攻角下导弹在全包线范围内的稳定区域。和只能在离散点进行评估的传统评估方法比较,结果表明提出的算法可以在全包线范围内连续进行评估,从而发现一些隐蔽的不稳定区域。     

GEP算法在无线传感器网络数据预测中的仿真应用

数据预测是研究无线传感器网络数据融合的重要方法。利用因特尔伯克利实验室开源数据为样本,采用时序预测方法分析了数据的时间相关性,深入研究了基因表达式编程方法(GEP)在无线传感器网络预测应用的可能性。通过与同等条件下ARMA算法进行比较分析可知,GEP算法不依赖先验知识,并且预测精度高于ARMA算法,为GEP算法在无线传感器网络数据融合应用提供了研究依据。