基于模糊逻辑的国外再入飞行器拟平衡飞行控制方法

拟平衡飞行过程具有典型的非线性、时变性和不确定性等特点,常规控制方法难以实现拟平衡飞行的高精度在线控制。利用模糊逻辑对数学模型精确性依赖程度低、具有较强逻辑推理的特点,提出基于模糊逻辑的国外再入飞行器拟平衡飞行控制方法,同时利用遗传算法对模糊控制参数进行优化,智能化程度高且具有较强的鲁棒性。仿真结果表明,该方法有效、可行,为解决再入飞行控制提供了新思路。     

国外临近空间飞行器全程弹道一体化设计与优化

在传统的弹道分段优化设计基础上,针对国外某临近空间飞行器,提出一种全程弹道一体化设计与优化方法。建立包含助推段、变轨段、滑翔段与下压段的复杂多阶段多约束全程弹道优化模型,采用Guass伪谱法进行参数离散,基于遗传算法与序列二次规划法组成的复合优化算法,实现了全程弹道优化仿真计算。仿真结果验证了多阶段多约束优化模型处理方法的可行性,检验了全程弹道一体化设计与优化算法的有效性,为解决各类弹道优化问题提供了一种新的求解思路。     

hp自适应伪谱法在滑翔弹道快速优化中的应用

基于一种求解最优控制问题的新方法——hp自适应伪谱法对滑翔弹道快速优化设计问题进行了研究;该方法将全局伪谱法与有限元法的思想进行结合,采用双层优化策略对细化单元上的配点数和插值多项式的阶次进行自适应调节以满足快速性及精度要求;对滑翔弹道优化问题进行了数值仿真计算,用极小值原理验证了仿真所得的弹道是最优弹道,并与Guass伪谱法的仿真结果进行了对比分析;结果表明该优化方法在求解周期性跳跃滑翔弹道时具有更合理的配点分布及更少的计算时间,对初始控制量不敏感、鲁棒性强,具有一定的工程应用价值。     

通用高速飞行器预测校正再入制导方法研究

给出一种适合通用高速飞行器（CAV）的预测校正再入制导方法。首先基于再入高速飞行器三自由度运动模型,研究了再入过程中CAV受到的过程约束。基于准平衡滑翔条件给出了在指定倾侧角下的参考航程的计算方法,并指出当飞行器的初始航程超过参考航程时,可以使用本文给出的方法有效抑制飞行器轨迹在高度上的振荡。为了提高制导精度,不仅给出了精确计算当前倾侧角的方法,也给出了粗略调整终端倾侧角方法。最后仿真验证了制导方法的有效性。     

固体运载火箭多约束弹道优化

主动段弹道设计及优化对提高固体运载火箭运载能力具有重要的意义.提出两种有利于工程实现的主动段俯仰程序角设计方法,分别为末级一次开机方式和末级两次开机方式.基于遗传算法与序列二次规划法组成的复合优化算法,实现了两种程序角对应的弹道优化仿真计算,并进行对比分析.仿真结果表明采用末级两次开机的方式可有效提高火箭运载能力.     

基于RT-LAB的PCI板卡驱动开发

RT-LAB是加拿大Opal-RT公司开发的一套基于模型的实时仿真软件包,广泛应用于航空航天、武器研制、汽车等各个领域,因而对基于该平台的设备驱动程序的需求也越来越多;在简单介绍了RT-LAB软件包工作原理之后,分析了RT-LAB环境下PCI板卡驱动程序的实现方法,以NI6230多功能数据采集卡的驱动程序开发为例,介绍了驱动程序开发的方法及编程要点,给出了RT-LAB下驱动程序的基本框架,从逻辑上将驱动程序分为命令站程序和目标机程序两部分,并提供了部分关键代码;在某导弹半实物仿真系统中的运行结果表明该驱动程序运行稳定、可靠。     

一种在Simulink模型中支持面向对象调用语义的方法

Simulink为控制系统可视化建模和仿真提供有力支持,在实践中得到广泛应用.为了满足工程应用时的多样化要求,Matlab不仅在M语言中支持面向对象特性,而且允许设计人员用M语言和C/C 语言编写自定义函数模块对Simulink进行扩展.然而,目前主流的Matlab版本均不允许在Simulink用户自定义模块中以面向对象方式访问这些外部对象.这就使面向对象设计方法的优势不能充分发挥.文中旨在针对此问题提出一种实用的解决方案.文中主要贡献如下:分析了Simulink模型和面向对象模型在语义上存在的差异,提出了一种允许Simulink用户自定义模块访问外部对象的接口函数.利用该方法,用户可以定义一个参数化的对象单元,并在其它模块中访问该单元包含的对象.对象方法的访问借鉴了面向对象设计模式中的命令模式,实现了对方法的实际调用.文中所述技术已用于某项目的数值仿真软件平台,为该仿真软件开发提供了很好的支持.     

考虑可重复使用运载器耦合特性的改进标准轨道制导方法

针对可重复使用运载器再入返回段非线性、高动态、多约束、强耦合的特点,对传统意义上先根据飞行任务给定攻角变化曲线,再采用跟踪技术通过调整倾侧角进行轨迹跟踪的标准轨道制导方法进行完善,在考虑三通道耦合及实际飞行能力的情况下,通过引入攻角保持回路,改善倾侧角变化对实际攻角的影响。仿真结果表明,实际攻角能够很好保持在给定攻角附近,跟踪误差小于1°,从而保证再入制导精度,实现对标准轨道的稳定跟踪,使传统的单控制变量制导方法具有更广泛的适用性。