基于自适应动态规划的鲁棒最优导弹自动驾驶仪滑模控制

利用自适应动态规划算法,研究了带有扰动的导弹自动驾驶仪系统的鲁棒最优控制问题.首先,设计了非线性扰动观测器估计系统中的未知扰动;接着,考虑一类积分滑模面,根据扰动观测器的输出,设计积分滑模控制器,使得系统沿着滑模面进入滑动模态运动;然后,针对等效滑动模态系统,设计带有新权值更新律的评价网络,利用自适应动态规划技术自适应学习最优控制律,通过Lyapunov方法证明了闭环系统的稳定性和权值估计值的收敛性;最后,运用导弹自动驾驶仪系统验证了算法的可行性和有效性.     

基于干扰观测器的导弹自动驾驶仪的反演设计

在分析喷流干扰的基础上,建立了含有干扰放大因子的复合控制的弹体模型.针对导弹气动参数的不确定性及外界干扰对导弹控制性能的影响,利用非线性干扰观测器对干扰的逼近特性,结合反演控制设计了非线性导弹自动驾驶仪,并基于Lyapunov方法,给出了整个系统的稳定性证明.仿真结果表明,设计的控制方案不仅提高了系统响应速度,而且能够保证系统具有良好的鲁棒性.     

基于自学习微分对策的主动防御制导方法

主要对三体对抗场景下的主动防御制导方法进行研究。首先,通过构造具有严格反馈形式的三体对抗模型,结合Backstepping理论和微分对策思想推导出一种主动防御制导策略;其次,基于自适应动态规划算法建立评价神经网络以自学习在线求解该制导方法,并利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统的稳定性和评价网络权值的收敛性;最终,仿真验证了所设计的主动防御制导方法的有效性。     

基于鲁棒滤波理论的最速跟踪微分器滤波特性研究

为保证获得数据的实时性以及滤除数据在获取过程中存在的一系列野值干扰,对标准最速跟踪微分器进行了仿真设计,然后利用鲁棒滤波理论对最速跟踪微分器的跟踪和抗野值功能进行了改进,并与标准最速跟踪微分器仿真结果进行了比较,表明经改进的最速跟踪微分器有更好的跟踪、抗野值干扰效果,并将之应用于实测电罗经数据的处理过程。     

基于在线神经网络的自适应鲁棒飞行控制

一般的自适应神经网络,因为没有长期学习性与全局适应性,只能适应当前的瞬时状态,满足不了导弹高精度飞行的要求.基于李亚普诺夫稳定理论和神经网络的非线性函数的拟合特性,设计了具有背景学习功能的在线自适应神经网络鲁棒控制器.首先分析了逆误差产生的原因,然后用神经网络来补偿系统逆模型误差,并利用李亚普诺夫稳定性理论推导了在线网...     

机载光电平台的非线性积分滑模控制器设计

为了提高机载光电稳定平台的动态性能及稳定精度,提出了一种非线性积分滑模的控制方法,该方法可以解决传统滑模具有的稳态误差及传统积分滑模超调量大、调节时间长以及暂态性能恶劣等问题;采用改进的指数趋近律,可加快响应速度并减小抖振.另外,将非线性积分滑模面引入滑模观测器,提高了系统的抗扰能力.仿真结果表明,与传统滑模、传统线性...     

自适应模糊H∞输出反馈控制在导弹自动驾驶仪设计中的应用

研究了自适应模糊H∞控制在导弹自动驾驶仪中的应用.针对导弹飞行动态的非线性和不确定性,采用了近年来发展起来的自适应模糊控制,并结合H∞控制技术,在模型未知的情况下,有效地实现了导弹的飞行控制.另外,在状态不可测的情况下,利用高增益观测器,实现了导弹的输出反馈控制.提出的控制器不但对模型不确定具有鲁棒性,而且对具有不同飞行动态的导弹有很强的通用性.     

基于滑模干扰观测器的歼击机超机动飞行控制

针对非线性系统存在建模误差和外界干扰等不确定因素问题,提出一种基于滑模干扰观测器在线补偿的非线性动态逆控制方法。通过设计滑模干扰观测器,对不确定因素进行估计,将滑模干扰观测器的输出用以设计新的补偿控制律,与动态逆方法相结合来消除不确定因素的影响。以Herbst机动过程为例进行飞行仿真,并与单纯采用非线性动态逆方法的控制性能进行对比。仿真表明,系统能较好地跟踪姿态角指令,有良好的鲁棒性。     

基于简单自适应控制的鲁棒飞行控制律设计

为了提高飞行控制系统的鲁棒性和抗干扰性能,提出一种基于简单自适应控制的飞行控制律设计方法。根据简单自适应控制应用条件,需要保证飞行控制系统满足正实性的要求,为此引入并联前馈补偿器,将其转化为同时镇定问题,并利用YALM IP工具箱对相应的线性矩阵不等式进行求解;在PI调节律中引入了对误差的积分项以更好地抑制外部扰动;以某型飞机侧向飞行控制系统为例,针对系统参数摄动和承受有界干扰情况,对所提出的方法进行了仿真分析与验证。结果表明利用该方法设计的飞行控制系统在跟踪参考输入信号时具有较好的自适应跟踪性能和鲁棒性能。     

基于干扰观测器的无人机着陆飞行逆控制器设计

基于干扰观测器设计了无人机着陆飞行逆控制器。根据时标分离的原则,将无人机系统分解为快慢不同的4个回路,采用动态逆的方法设计快回路、慢回路和非常慢回路控制器,并且在慢回路引入干扰观测器估计无人机所受的扰动和在线估计动态逆误差,降低控制器对干扰和模型精确度的要求,增强控制器的鲁棒性。仿真结果说明所设计的无人机着陆控制器是非常有效的。     

基于攻防微分博弈的网络安全防御决策方法

为准确分析快速变化和连续对抗的网络攻防行为,借鉴传染病动力学理论,提出安全状态演化模型分析网络系统安全状态的变化过程.在此基础上,构建攻防微分博弈模型,设计鞍点策略的求解方法,并以此为依据给出最优防御策略选取算法,实现在动态连续攻防过程中的实时最优防御决策.通过仿真实验验证了模型和算法的有效性,并在分析实验数据的基础上提出了针对性的网络防御建议.     

预见学习的微分对策导引律研究

根据日益复杂的空战格局以及基于微分对策理论设计的空空导弹导引律所存在的缺陷与不足,提出了基于预见学习算法的微分对策导引律改进方案.首先讨论了微分对策导引律的缺陷,并针对其不足研究了基于最优控制理论的预见学习方法;其次设计了基于CMAC(小脑关节模型)的预见学习运算过程,将其应用于空空导弹预见逃逸目标的未来逃逸轨迹,并令导弹据此进行最优决策实现预见学习制导;最后根据逃逸目标飞行轨迹的恶意性突防程度,总结专家经验,将预见学习与微分对策相结合实现优势互补,形成了基于预见学习的微分对策导引律.其仿真结果较经典导引律有明显的优势,能以较小的控制量、较短的拦截时间获得很小的脱靶量,尤其适合拦截具有大机动恶意突防行为的目标.     

高超声速滑翔式BTT导弹鲁棒反演控制器设计

综合考虑高超声速滑翔式BTT导弹各种干扰的影响,建立了具有非匹配不确定性的非线性、强耦合姿态运动方程,并转化为标准形式。针对模型中的未知不确定性,提出了鲁棒估计函数,利用反演控制和自适应控制设计了高超声速导弹的自动驾驶仪,解决了由于对期望虚拟控制量进行求导产生的“计算膨胀”问题,证明了每一步反演设计的Lyapunov稳定性,并进行了数字仿真。仿真结果表明,所设计的自适应反演控制器能够精确跟踪姿态角指令,并对大范围气动参数摄动具有很强的鲁棒性。     

基于ADRC与QFT技术的滚转导弹复合鲁棒控制

滚转是导弹突破定向能武器攻击的一种有效手段。滚动通道的主要任务是克服外扰的影响，给弹体提供精确的滚转角速度，这里将通过一个自抗扰控制器（ADRC）实现这一目的。针对俯仰一偏航通道，设计了一个基于定量反馈理论（QFT）的控制器，以克服通道间的运动耦合及参数的大范围变化，准确跟踪姿态指令。数字仿真结果表明，这种复合控制器具有很强的鲁棒性及良好的动态性能。     

CR系统中基于微分博弈的功率控制算法

该文针对认知无线电系统动态性的特点,将微分博弈理论应用在认知无线电系统的功率控制中,建立了功率控制的非合作微分博弈模型,提出了一种基于微分博弈的分布式非合作功率控制算法。该算法在满足认知用户平均功率门限和QoS需求的基础上,实现了分布式动态功率控制,获得了反馈纳什均衡解析解。仿真结果表明,该算法可有效控制各认知用户的发射功率,增加系统吞吐量,提高系统性能。     

A Robust Random Number Generator Based on a Differential Current-Mode Chaos

This paper demonstrates a differential current-mode chaos-based circuit used to generate random number sequences, which was implemented on 90-nm CMOS-SOI technology. The proposed design is more suitable for circuit implementation of a chaotic map, and diminishes non-idealities such as asymmetry, offset and low slope values. The differential design also exhibits superior robustness to supply voltage, temperature, and process variations. Behavioral and SPICE simulations are used to show the advantages of the differential chaos circuit in comparison to a single ended version. Furthermore, to validate that the circuit can serve as a white noise generator, a statistical random number generator test, as suggested by the Federal Information Processing Standard (FIPS), was conducted on the simulation results and verified on the hardware. The results of the test demonstrated that the circuit functions with very high robustness.      

一种基于神经网络的自适应非线性自动舵

针对仅航向角可测量的船舶航向控制系统,提出一种基于神经网络的自适应非线性航向控制器.首先采用神经网络在线逼近系统中的未知项,并设计滑模观测器在线估计艏摇角速度;然后基于动态面控制思想设计非线性观测器-控制器.利用Lyapunov方法证明了误差变量是一致最终有界的.以某自航船模为例仿真,结果表明所提方法鲁棒性好,且操舵合理.     

Optimal Power Control in Cooperative Relay Networks Based on a Differential Game

In this paper, the optimal power control problem in a cooperative relay network is investigated and a new power control scheme is proposed based on a non‐cooperative differential game. Optimal power allocated to each node for a relay is formulated using the Nash equilibrium in this paper, considering both the throughput and energy efficiency together. It is proved that the non‐cooperative differential game algorithm is applicable and the optimal power level can be achieved.     

基于FPGA"乒乓球比赛游戏机"的设计

FPGA的低成本正推动其在消费电子产品中的应用，为进一步挖掘其在娱乐产品应用中的巨大商机，基于Altera公司FPGA，在QuartusⅡ8．1环境下，运用VHDL语言、采用有限状态机等设计方法设计了一款乒乓球比赛游戏机。介绍了该游戏机系统功能模块划分及关键模块具体设计方案，给出设计和调试中遇到的问题及解决途径，并进行了仿真测试。仿真结果表明，该乒乓球游戏机工作正常，具有发球权控制、自动计分、犯规提示等多种功能，能有效模拟实际乒乓球比赛。