倾斜转弯高超声速巡航飞行器多变量频域法解耦设计

文中研究了一种耦合严重的倾斜转弯高超声速巡航飞行器俯仰/偏航通道的自动驾驶仪设计问题。首先设计了一种比例-积分型的预补偿阵对耦合模型进行预补偿,然后对近似解耦的俯仰/偏航通道分别设计了自动驾驶仪,设计方法物理概念清晰,自动驾驶仪结构简单。仿真表明自动驾驶仪解耦效果明显,具有良好的指令跟踪性能和抗干扰能力。     

BTT导弹自动驾驶仪的积分LQG控制设计

为实现BTT导弹准确跟踪指令的要求,将LQG积分多变量控制应用于BTT导弹的自动驾驶仪设计中.以某飞机型BTT导弹为例,根据其气动特点建立了俯仰独立、偏航-滚转耦合的气动模型,并分别设计了俯仰及偏航-滚转通道自动驾驶仪,对设计结果进行仿真.仿真表明所设计的自动驾驶仪能够很好地跟踪指令,且具有一定的抗噪声干扰能力.     

防区外联和攻击武器横侧通道变结构自动驾驶仪设计

针对某型防区外联合攻击武器横侧通道耦合强烈的特点,应用变结构控制理论,采取经典的双回路飞控方案分别设计了偏航和滚动通道自动驾驶仪.仿真结果表明用该方法设计的自动驾驶仪能够有效克服横侧通道间的耦合以及参数摄动影响.     

巡飞导弹BTT自动驾驶仪设计及仿真

对巡航飞行BTT导弹，采用侧向过载反馈的协调转弯方式进行自动驾驶仪设计。根据巡航飞行导弹的气动特点建立了BTT导弹的数学模型，并以某BTT导弹为例，分别设计了俯仰、偏航、滚转通道自动驾驶仪，对设计结果进行六自由度仿真。在仿真过程中，对各种耦合项进行检验，结果表明运动学耦合对BTT自动驾驶仪性能影响最为严重。     

静不稳定BTT导弹自动驾驶仪设计

以工程应用为背景，根据实际需要，采用古典控制理论与方法，设计了ＢＴＴＮ地弹自动驾驶仪。首先，在解决俯仰，偏航通道的静不稳定问题的前提下，根据所给出的ＢＴＴ导弹简化数学模型，在不考虑耦合作用的情况下，单独设计俯仰，偏航及滚转三个通道；而后，通过引入协调补偿项来近似抵消座仰，偏航通道间的耦合作用。     

多变量参数空间方法及在空空导弹倾斜转弯自动驾驶仪设计中的应用

本文将多变量参数空间方法用于空空倾斜转弯自动驾驶仪的设计中，受导弹飞行条件变化和空气动力特性的影响，描述其偏航／滚动动力学特性的参数具有不确定性。因而使用常规的设计方法设计导弹的自动驾驶仪有较大困难本文给出一种新的多变量参数空间方法，可以直接用于多变量参数不确定系统的控制器设计中，以ＥＭＲＡＡＴ导弹为例，用多变量参数空间方法完成了导弹倾斜转弯自动驾驶仪设计，计算结果表明设计是成功的。     

十字翼导弹的无耦合飞行控制系统

当一个十字翼导弹在大攻角机动飞行时,由于在控制舵面的迎风处要比背风处的动压高,会产生相当大的有害力矩。这些力矩又会交叉耦合到自动驾驶仪的滚动、俯仰和偏航通道中去,因而产生了稳定性问题。设计了一种新的飞行控制系统,它用测量、控制升力和四个尾翼舵面滚动力矩,而不是控制其舵偏角的方法减小了这种无翼导弹的有害力矩。本文给出了测量的方法和系统的设计方法,同时,也给出了一个例子。与普通的系统相比,它是交叉耦合低、稳定性高的系统。     

推力矢量控制导弹的滚转阻尼器

仅有俯仰和偏航推力器的十字翼推力矢量控制（ＴＶＣ）导弹的控制系统，由具有适当增益和补偿的单独反馈回路中的倾斜角数据产生滚转阻尼反馈信号。把补加的滚转速率补偿加在导弹的俯仰和偏航速率控制分系统中，方法是俯仰和偏航控制的偏转乘以实际滚转率；并且把得到的滚转率补偿指令加到俯仰和偏航率误差控制回路中。把这两个控制反馈回路加到现有的俯仰和偏航推力矢量控制系统中，不需使用空气动力学或反作用滚转控制装置，就能减小由空气动力引起的滚转率。     

采用经典与现代控制技术综合设计导弹自动驾驶仪的方法

现在,已经把状态空间线性化、根方轨迹、极点配置和应用二次性能指标的参s数最优化等现代控制技术结合到导弹自动驾驶仪的设计方法中去了。这些技术在一个有实际约束条件的再入飞行器的滚动-偏航通道中得到了应用。多路非相关根方轨迹的特性能够快速选择一个初始的控制器。用这种方法设计的自动驾驶仪与用经典技术设计的自动驾驶仪进行了比较。据信,采用把两种技术结合在一起的方法大大节省了设计时间,其原因是这种方法能够给出选择一个最能满足矛盾的技术条件的控制器所需要的综合数据。     

巡逻攻击型导弹飞行控制系统设计

针对巡逻攻击导弹倾斜转弯（BTT）飞行控制中俯仰、偏航和滚转三通道之间很强的交叉耦合作用，采用古典控制理论设计了其自动驾驶仪，通过加入协调支路的方法来抵消各个通道之间的运动学及惯性耦合作用，并采用等效舵偏角的方法消除气动耦合的影响。非线性数字仿真结果表明，本文的方法，可以明媪降低通道同耦合作用，能够满足指标要求。     

基于直线稀疏光流场的微小型无人机姿态信息估计方法研究

针对无人飞行器视觉导航系统的需求,提出一种基于直线稀疏光流场的微小型无人机姿态信息估计方法。研究了图像直线稀疏光流场的概念,并推导出该种稀疏光流场的计算方法;在直线稀疏光流场的基础上,建立了地平线投影模型,并提出一种基于直线稀疏光流场的飞行器俯仰角速度、滚转角速度和偏航角速度等姿态信息的估计方法;分别使用文中提出的直线稀疏光流场的计算方法和Horn算法对一组测试图像进行数值仿真,仿真结果显示在图像边缘附近,直线稀疏光流场的计算方法与经典的Horn算法具有相近的精度,但时间开销减小到后者的6%;使用无人机航拍图像序列对于基于直线稀疏光流场的飞行器姿态信息算法进行离线仿真,并对比同时搭载的角速度陀螺的测量结果,结果显示,使用文中所述的基于直线稀疏光流场的无人机姿态提取方法可以估计飞行器的俯仰、偏航、滚转三通道角速度信息,其最大绝对估计误差除滚转通道小于±10°/s外, 其余两通道均小于±5°/s,并对于误差产生的原因进行了进一步讨论。     

航空制导炸弹制导控制律设计

根据命中精度和射程的要求,设计了某型制导炸弹的方案弹道。在滑翔段采用给定俯仰角飞行的方法,以降低马赫数,使炸弹尽快脱离跨音速飞行状态;在俯冲段采用比例导引法,导引炸弹命中目标。给出了俯仰、偏航和滚转三通道控制律,提出了控制参数的选择方法。仿真结果表明：所设计的弹道具有射程远、精度高、易实现的特点,具有较高的实用价值。     

一种异形卷弧翼弹气动特性的数值模拟

采用CFD方法计算了一种异形卷弧翼弹的气动特性，得出了轴向力系数、法向力系数、横向力系数、滚动力矩系数、偏航力矩系数和俯仰力矩系数曲线，所计算的系数可以用于弹的外形结构设计和弹道仿真。     

基于反演法的单兵制导火箭弹仿真研究

为满足单兵火箭弹体积小、质量轻、低成本的设计要求,建立了由两路舵机控制的俯仰、滚转双通道单兵火箭弹模型,差动进行滚转控制,同向偏转进行俯仰控制,应用反演法对俯仰通道控制器进行设计,并与PID控制进行对比分析.同时,为了与三通道控制作对比,引入偏航控制.研究结果表明,该控制器的解耦性能优于PID控制,具有良好的跟踪效果....     

方波控制非线性飞行稳定性仿真

精确制导小型导弹的俯仰、偏航和倾斜运动的操纵采用了方波耦合驱动信号。本文分析了倾斜运动稳定性与俯仰、偏航指令信号的交耦影响。在阵风指令噪声随机干扰影响下，获得了保持倾斜稳定的结论，共结果为此类导弹应用ＣＡＤＥＴ方法创造了条件。     

磁阻传感器测量旋转弹滚转姿态的原理分析

针对用磁阻传感器测量旋转弹滚转姿态的问题,提出了磁阻传感器滚转角及磁阻传感器滚转角速率的概念,给出了磁阻传感器测量方程和磁阻传感器滚转角速率的测量方程.经过理论推导给出了弹体滚转角速率与磁阻传感器滚转角速率的关系式,分析结果表明弹体滚转角速率与磁阻传感器滚转角速率之间的测量误差受弹丸俯仰姿态、偏航姿态和射向的影响.数值仿真表明,弹丸滚转角速率的地磁测量方法在一定条件下是可行的,但在工程实际应用中难以保证滚转角的精确测量.     

基于反演法的导弹姿态控制律设计

提出一种应用反演法来设计导弹的姿态控制律,该控制律能够提高非线性系统的鲁棒性。在设计过程中,首先介绍了反演设计方法从第1步到第n步的设计步骤;然后,将导弹姿态角度作为提出的姿态控制律的控制对象,并根据给定的俯仰角、偏航角和滚转角作为参考信号,得到相应的舵偏输入,使导弹能够按照给定姿态角度确定的轨迹飞行;最后非线性仿真结果证明该控制律的设计可行。     

激光制导炸弹导引规律研究及有效投弹区的计算

对采用风标式导引头的激光制导制炸弹导引规律进行了研究，给出了俯仰，偏航，滚动三个通道的控制信号，并根据全弹道仿真结果及落点精度要求，计算了激光制导炸弹的有效投弹区。     

被动式半捷联平台的动力学模型及其稳定性分析

在某些高速滚转的制导炮弹中,捷联式惯性测量系统无法同时满足测试精度与量程的要求。被动式半捷联平台可以通过隔离弹体滚转运动有效解决这一问题。通过对弹体及被动式半捷联平台进行力学分析建立了半捷联平台内筒的动力学模型,通过4阶龙格-库塔法对动力学模型进行了数值求解,得出不同弹体俯仰角下平台内筒的滚动角度和角速率值。在三轴高速转台上进行了地面半实物仿真实验,转台实验结果与数值计算结果相符。计算及实验结果表明弹体飞行俯仰角越小,平台内筒的滚动角度和角速率就越小,被动式半捷联平台就越稳定。本研究适用于常规弹药的制导化改造,具有一定的工程应用价值。