德尔它运载火箭数字控制系统的发展

本文介绍的是国家航空和宇宙航行局的德尔它运载火箭数字飞行控制系统的发展步骤。文中讨论了两级控制只用一个敏感元件的德尔它数字控制系统。该敏感元件作为姿态基准用于获得稳定性所需要的角速率信息。用单个敏感元件作为姿态基准,数字滤波器综合起来便可提供满意的稳定性范围。文章也介绍了从系统的技术要求到飞行结果的整个发展情况。     

基于线性参变模型的大包线飞行控制系统设计

介绍一种基于线性参变模型(LPV)设计大包线飞行控制器的新方法.这种设计方法是应用基于LMI的H∞控制来设计飞行控制器,能够从理论确保飞行控制系统的稳定性和鲁棒性.文中主要研究基于单一Lyapuanov方程的LPV自增益调参控制器的设计方法.     

航天飞机控制系统的验证与综合测试

航天飞机轨道飞行器采用了电操纵控制系统,这个系统由200个主要的航空电子设备组成,这些设备通过一种复杂的母线系统与五台飞行计算机连接。当回路中有人参与时对其指令的响应由飞行软件决定。洛克维尔国际公司航天飞机电子设备开发实验室(ADL)已初步完成了有关计算机和航空电子设备程序开发的测试工作。多串式系统测试和飞行软件的评价是在硬件发展的基础上完成的。本文对ADL进行全面介绍。详细说明ADL在航天飞机发展中的作用和测试能力。还介绍了ADL的测试台。     

简单自适应鲁棒飞行重构控制律研究

提出一种基于简单自适应控制的重构控制律设计方法,用于提高飞行重构控制系统的鲁棒性和抗干扰性。针对故障飞行控制系统,设计了一种包含一个基本控制器和一个简单自适应控制器的重构控制器。在基本控制器中,应用具有预定稳定度的线性二次型指标最优控制,以改善系统的稳定性;在简单自适应控制器中,引入并联前馈补偿器,保证故障飞行控制系统满足正实性要求,并将其转化为同时镇定问题,利用YALMIP工具箱进行了求解。以某型飞机侧向飞行控制系统为例,针对系统参数变化和承受有界干扰情况,对所提出的方法进行了仿真分析,结果表明该重构飞行控制系统在跟踪参考输入信号时具有较好的鲁棒性和较强的适应能力。     

折叠式共轴反桨无人机飞行控制技术研究

针对折叠式共轴反桨无人机的飞行控制问题,提出一种用于位置和姿态的反馈控制系统的反步滑模控制 算法。通过对无人机飞行状态进行分析,建立无人机的动力学模型,采用反步滑模控制算法设计折叠式共轴双旋翼 无人机的姿态和位置控制算法,并研发试验样机进行飞行测试实验。实验结果表明：对比传统串级比例-积分-微分 (proportional integral derivative,PID)控制算法,所提出的位置和姿态对反步滑模控制算法能有效地提高飞行稳定性。     

某型无人机飞行动力学仿真软件设计

无人机飞行动力学仿真是无人机飞行控制系统半实物仿真系统的重要组成部分。为了开发一种实用型的无人机飞行动力学仿真软件,考虑无人机飞行动力学仿真的实时性和精度问题,基于四阶龙格-库塔算法,对无人机飞行动力学非线性模型的实时仿真进行研究,设计和开发了无人机飞行动力学实时仿真软件,并成功应用于某型无人机飞行控制系统的半物理仿真试验。试验和测试结果表明：该动力学仿真软件设计合理并满足飞行仿真要求,具有一定的工程应用价值。     

日本对无人机起飞与着陆技术的研究

为构筑可以执行侦察、监视等多种任务的无人机系统,作为重要的飞行控制技术,探讨了自动起飞与着陆技术和飞行控制系统的再构筑技术。介绍了不同型号无人机起降的控制事例和飞行控制系统的再构筑事例。     

采用逆动力学法的无人机跟踪飞行速度控制系统设计

随着无人机的迅速发展,为扩大其使用范围,急需实现无人机自动追随移动目标,自动编队飞行,自动空中加油和自动着陆等。研究提出了无人机跟踪目标的制导控制系统设计方法。通过理论研究和仿真试验确认了所提速度控制系统设计方法的有效性和相对气动误差的鲁棒稳定性等。     

基于SIMULINK的导弹控制系统设计与仿真

介绍了某型空对空导弹的飞行控制系统，论述了该系统的功能、基本组成，详细分析了经典的自动驾驶仪辅以高度控制的方法。并介绍了用MATLAB（SIMULINK）对导弹控制系统进行设计和仿真的步骤和方法，仿真结果表明了该方法的有效性。     

一种分析横向静不稳定导弹飞行攻角边界值的方法

工程设计初期,控制系统设计人员需要对气动特性进行快速分析,判定导弹能否满足制导控制系统的性能要求。文中以常见的几种横滚控制结构为基础,分析了横向静稳定性对控制系统的影响,并给出了控制系统最大稳定边界的计算方法。该方法物理概念清楚,计算简单,经数字仿真验证,所得到的飞行攻角边界值准确,可用于对气动外形和控制系统性能的评估。     

数字自动驾驶仪设计与计算机容量研究(最后技术报告)

这篇报告介绍的是NASA12-2048号合同研究期间所得到的研究成果。报告详细地描述了典型的运载器所用的数字飞行控制系统的设计方法,这些运载器(宇宙神/半人马座,宇宙神/伯纳Ⅱ,土星IB/半人马座,以及土星V/旅行者)将在今后十年用于各种空间技术。分析与设计运载器稳定性所要求的数字自动驾驶仪的增益和滤波器,导致研制一个能够适应上述任何一个或者所有运载器的飞行控制要求的单一的软件组合。报告对这种软件编排连同系统所要求的定时容量及输入/输出等做了综合描述。最后讨论了每种运载器系统的混合实时仿真所得到的结果;这些结果表明单一的飞行控制系统的能力和性能。     

基于信号处理技术提取轻武器弹丸转速方法研究

文中提出了利用弹丸弹底刻槽技术测试轻武器弹丸转速的试验方法.在分析了轻武器弹底刻槽技术、弹丸RCS、弹丸飞行稳定性和数据处理的基础上,采用连续波雷达对弹底刻槽弹丸的飞行转速进行了测试.将短时Fourier和小波变换用于数据处理,最后给出试验结果.     

自动驾驶仪结构对静不稳定弹体的适应性分析

主动控制技术在空空导弹上逐渐得到越来越广泛的应用,这就提出了如何控制静不稳定弹体的问题,利用分析导弹飞行控制系统闭环传递函数稳定性的方法探讨了几种常见的自动驾驶仪结构的特点以及它们对静不稳定弹体的适应性问题,通过分析发现,对于静不稳定的弹体,采用加速度反馈三回路飞行控制系统(加速度计 速率陀螺)是一种较好的方案。     

卫星授时的弹丸飞行时间测试方法

为了解决复杂地形条件下弹丸飞行时间测试问题,分析了采用有线传输方式测量弹丸飞行时间的基本原理和存在的问题,提出了一种以卫星授时为基础的弹丸飞行时间测试方法,介绍了测试系统组成、工作原理、主要功能模块的功能和设计要点。经实际验证,该方法正确、可靠,实用性强,工作效率高,从根本上克服了使用有线传输信号方式测试弹丸飞行时间存在的弊端。     

对于一个海面超低空飞行的高度稳定系统的研究

一个在海面超低空飞行的导弹自动控制系统,在飞行试验中暴露了未预想到的稳定性问题。这些问题可解释为:阻尼陀螺的支架在法向加速度和角速度之间产生了一个附加的耦合力矩,因而使得稳定裕度减小。     

跨大气层飞行器气动伺服弹性稳定性分析方法研究

跨大气层飞行器通常采用翼身组合体外形,机体结构柔性大,飞行控制系统通道之间交联耦合且通频带宽、再入扰动因素复杂、气动加热严重,上述因素可能导致气动伺服弹性或热气动伺服弹性问题。考虑外界干扰不确定性、飞行器模型摄动和控制通道耦合等因素,跨大气层飞行器需进行多通道交联耦合气动伺服弹性鲁棒稳定性分析。通过弹性飞行器动力学建模、非定常气动力拟合、伺服系统和飞行控制系统建模,建立了气动伺服弹性系统的闭环模型。在此基础上对Nyquist方法、最小奇异值法以及结构奇异值μ方法等气动伺服弹性稳定性分析方法进行了分析与讨论,得出相关结论。     

一种测量无人机重心和转动惯量的方法

为了提高小型无人机飞行控制系统的开发效率和控制精度,介绍了一种无人机重心和转动惯量的实验测量方法。这种测量方法基于投影法测量无人机的重心位置,并使用复摆装置测量无人机的转动惯量。对使用这种测量方法获得的测量数据进行对比分析,结果表明,该方法简单可靠,成本低,且精度能够满足小型无人机飞行控制系统的设计需求。     

基于LPC2138的空中机器人飞行控制系统设计与实现

研究了基于嵌入式微控制器LPC2138的空中机器人飞行控制系统的设计与实现技术。在阐述了飞控系统功能要求的基础上。介绍了作为飞控计算机的微控制器LPC2138的功能,进而详细说明了飞控系统硬件平台的设计原理。给出了飞行控制系统的控制策略,阐述了飞行控制软件的工作过程。经过多次地面试验和空中试飞,表明本系统的设计是合理和可靠的,能够完成预期的飞行控制任务。     

基于定量反馈理论的姿态控制技术研究

定量反馈理论QFT是基于频率响应的一种鲁棒控制系统设计方法,在飞行器的飞行过程中,机体特性具有不确定性,在综合考虑被控对象的不确定范围和闭环系统性能指标的基础上,利用定量反馈理论QFT对飞行器纵向通道的姿态控制进行了研究。仿真表明,所设计的控制律,在拉偏和干扰情况下,能够较好地跟踪指令信号,其中攻角最大误差为0.6°,侧滑角最大误差为0.9°,滚转角最大误差为2.8°,满足设计要求。     

μ综合方法在鲁棒飞行控制系统设计中的应用

针对飞行控制系统设计中存在的飞机自身与外界干扰的许多不确定因素的影响,采用μ综合控制方法,根据飞行品质要求,构造了飞机侧向飞行控制系统μ综合设计框架,选取了不同环节的权函数.以某推力矢量飞机侧向运动为例,对其进行了μ综合设计并做了数字仿真.仿真结果表明,所设计的飞行控制系统不仅具有良好的动态性能,并且具有良好的鲁棒稳定性和鲁棒性能以及很好的解耦效果.