基于滑模的运载器主动段俯仰通道姿控系统设计

与传统比例-积分-微分（PID）控制方法相比，滑模控制（SMC）方法可以比较容易地将不确定性纳入控制器设计中，从而增强系统的鲁棒性。探索了SMC技术在运载器主动段姿态控制中的工程应用，首先通过分析基于趋近律的SMC系统，提出了降低不连续切换项系数的需求，然后研究了基于干扰上界的SMC方法。三通道小偏差仿真结果验证了两种方法的控制效果，表明第2种控制器的鲁棒性更好，稳态误差小，同时发动机喷管摆角需求较小。     

基于定量反馈理论的弹道导弹俯仰通道姿态控制系统设计

定量反馈理论（QFT）是一种既能满足不确定性系统的鲁棒性要求,又在工程应用中易于实现的基于频域的鲁棒设计方法。基于QFT设计考虑弹体不确定性的弹道导弹俯仰通道姿态控制系统,性能验证与时域仿真结果表明,所设计的QFT控制系统具有良好的鲁棒性和快速性。     

组合动力运载器返回段轨迹设计建模研究

为克服当前已有升力式航天器再入模型的不足,建立适应于下面级组合动力运载器的返回段轨迹设计模型,对下面级组合动力运载器返回段轨迹特点和设计难点进行了分析,并针对此类飞行器返回过程中初始状态散布大、返回过程需进行机动转弯和冲压模态动力巡航、各阶段轨迹设计要求各异的问题,在转弯段以运载器速度为积分变量,通过引入方位-视线角偏差标志转弯终点,能够有效处理组合动力运载器返回过程各类约束。该模型计算结果符合组合动力运载器返回段轨迹特点和任务需要,能够满足此类运载器返回段轨迹设计要求。     

隔离飞行器滚转的惯性导航系统方案设计

为解决无滚控情况下飞行器大滚动角速度对惯性仪表性能影响问题,提出隔离滚转的单轴稳定平台惯性导航系统新型惯导方案。该方案将惯性测量组合安装在沿滚动方向的稳定平台上,通过伺服电机驱动单轴平台相对于箭体反旋,隔离滚动方向的大姿态角速度,为IMU提供平稳的测试环境。研究了该方案的系统总体方案,完成了单轴稳定平台控制模型分析及控制方法设计,并通过数学仿真验证了该方案的可行性。     

亚轨道飞行器返回轨迹设计方法

针对亚轨道飞行器返回轨迹设计难点以及当前已有方法和模型的不足,提出了一种亚轨道飞行器返回轨迹设计方法。将返回轨迹分为初始返回段和机动转弯段,在机动转弯过程引入航向角偏差参数,并根据该参数标志的转弯终点对倾侧角进行迭代求解,能够有效处理亚轨道飞行器返回过程大范围机动转弯问题以及返回过程的各类约束,并通过算例验证了方法的可行性。设计方法符合亚轨道飞行器返回轨迹特点,能够满足设计要求。