海拔高度对弹道修正弹修正能力的影响

为研究海拔高度对弹道修正弹修正能力的影响,在分析某制式弹和修正组件误差源的基础上,建立6自由度弹道预测模型,基于蒙特卡罗打靶法,对某一维弹道修正弹在炮目海拔分别为0m和4500m条件下的落点散布进行仿真。结果证明,在4500m海拔条件下的弹丸射程修正量明显小于在0m海拔条件下的弹丸射程修正量;一维弹道修正弹的最小可修正射程很大程度上取决于卫星定位接收机的首次定位时间。     

控制弹箭头部攻角的弹道修正弹外弹道研究

目的 研究存在头部攻角的弹道修正弹头攻角对外弹道的影响。方法 通过分析弹丸头部攻角对弹丸外弹道性能的影响,建立了修正弹外弹道模型,根据模型编制外弹道仿真软件对弹道修正弹外弹道进行计算。结果 根据外弹道仿真结果,给出了头部攻角与弹丸射程之间的关系。结论 通过对弹丸头部攻角的控制,可以实现对弹丸飞行弹道的控制,所建立的外弹道模型及仿真结果对控制弹丸头部攻角的弹道修正弹控制执行机构的研究具有重要的指导意义。     

控制弹箭头部攻角的弹道修正弹外弹道研究

目的　研究存在头部攻角的弹道修正弹头攻角对外弹道的影响 .方法　通过分析弹丸头部攻角对弹丸外弹道性能的影响 ,建立了修正弹外弹道模型 ,根据模型编制外弹道仿真软件对弹道修正弹外弹道进行计算 .结果　根据外弹道仿真结果 ,给出了头部攻角与弹丸射程之间的关系 .结论　通过对弹丸头部攻角的控制 ,可以实现对弹丸飞行弹道的控制 ,所建立的外弹道模型及仿真结果对控制弹丸头部攻角的弹道修正弹控制执行机构的研究具有重要的指导意义 .     

弹道修正弹中舵机的控制

为对弹道修正弹舵机进行控制,实现高速旋转稳定弹丸的二维修正,提出电压调速控制电机的方法。以转台运行模拟弹丸在空气中的飞行,设计出斩波控制电路,并对控制电路和控制算法进行改进,通过改变占空比控制电磁转矩,对电机进行控制。实验结果表明,电压调速控制电机的方法控制准确性、快速性和稳定性好,抗过载能力较好,能够对舵机进行有效控制,为二维弹道修正执行机构的电机调速提供了依据。     

单电磁铁悬浮系统的指数趋近律滑模控制

根据电磁场理论,给出了磁场力与气隙、电流之间的函数关系,建立了单电磁铁悬浮系统的二阶非线性状态方程。以电流为控制量,设计了一种滑模控制器。为了解决滑模控制在单电磁铁悬浮系统控制中的抖振问题,在滑模控制器中采用指数趋近律。该控制器不但能够保证悬浮系统的各个状态趋于设计值,而且能够保证抖振振幅值呈指数衰减。同时,基于Mat-lab软件,对悬浮系统进行建模仿真。仿真结果表明:该滑模控制系统具有良好的动态性能和较强的鲁棒性。     

落点预测制导律的旋转稳定弹修正控制

为提高旋转稳定炮弹制导精度,针对一类采用固定翼控制的双旋结构旋转稳定弹建立了七自由度运动方程,利用四自由度(4D)质点弹道模型设计了落点预测制导律,将该制导律用于旋转稳定弹修正控制,建立了Matlab/Simulink弹道模型并进行了数字仿真验证.仿真结果表明:采用落点预测制导律,旋转稳定弹圆概率误差(CEP)由235m减小到20m,落点精度明显提高,该修正控制方法有效.     

永磁同步电机的趋近律滑模控制

传统的交流伺服系统中速度环主要应用PI控制方式,虽然控制结构简单,可靠性强,但这种方法极易受到电机参数变化的影响,因此抗负载扰动能力差,鲁棒性不强。滑模变结构控制成功地克服了PI控制的上述缺陷,它通过不断改变系统的结构,使系统状态对负载扰动和电机参数的变化不再敏感,从而大大提升了系统的鲁棒性,有望被广泛应用于高性能的伺服系统中。采用id=0的矢量控制方案,在此基础上设计了指数趋近律的滑模控制,并用此方案替换了速度环常用的PI控制方案。最后利用仿真验证了此策略的可行性和优越性。     

一种改进的双幂次指数趋近律的滑模变结构控制策略

针对系统状态到达滑模面时抖振频率大和时间长的问题,提出一种改进的双幂次指数趋近律的滑模变结构控制策略,在双幂次趋近律基础上增加指数项,即将滑模控制方法以|s|=1为临界值,将系统到达滑模面分为2个阶段,得出总的时间小于初始状态到临界值时间与系统到达滑模面平衡点时间之和.其次将该方法应用于一个二阶系统,并进行滑模控制器搭建,与原始单次幂趋近律通过Matlab/Simulink仿真对比分析,得出该方法降低系统抖振频率,缩短系统状态到达滑模面的时间,可以较快地跟踪给定的期望轨迹,保证系统的动态品质,验证所提改进方法的有效性与合理性.     

复合控制拦截弹的神经网络姿态控制

为了有效地调整复合控制拦截弹的姿态运动,提出了一个姿态控制方法。首先基于动量矩定理建立了拦截弹姿态运动的数学模型,然后针对数学模型和推力器点火逻辑的特点,设计了拦截弹姿态运动系统的神经网络控制器。使用常规方法获取基本的控制器,通过神经网络对常规控制器的控制参数进行调节,最后利用最优原理求出了拦截弹期望的俯仰控制力矩和偏航控制力矩。仿真结果表明,该姿态控制方法能够有效地实现拦截弹的精确姿态控制,并且具有较好的动态性能。     

一种非线性姿态控制律的设计

根据姿态系统的任务要求人为地选定-输出变量,然后应用微分几何方法,将这一输出变量的零阶及一阶Lie导数作为新的状态变量,并给出基于这两个新的状态变量的非线性状态反馈控制律.这样通过非线性状态变换和非线性状态反馈,将飞行器原来的6阶非线性姿态模型部分精确线性化为二阶线性系统.对降阶后的二阶模型使用简单的极点配置方法,并由此确定非线性状态反馈中的反馈系数,从而最终得到非线性姿态控制律.将文中的方法应用于某型飞行器的姿态控制中,仿真结果表明控制效果良好.     

基于离散趋近律的变结构系统控制

探讨了离散线性系统的变结构控制问题,分析了传统趋近律方法的缺陷,提出了一种新的离散变结构趋近律。该趋近律不但能使系统滑模轨迹渐进收敛于零,而且其确定的准滑动模态区在趋近过程中能够分成为两个区域。分析了滑模轨迹在两个区域内的不同趋近特性,通过调整参数改变两个区域的宽度,尽量减少滑模轨迹穿越切换面的次数,确保系统的抖振削弱和鲁棒性。仿真结果证明,该离散趋近律方法对离散线性确定系统和离散不确定性系统都有良好的控制效果。     

一类非线性系统的模糊趋近律控制

分析了变结构控制设计方法中趋近参数的物理意义及参数之间的定性关系。根据这些参数的定性和不精确关系，提出了基于模糊规则的趋近律控制－模糊趋近律控制，即用模糊规则来选择趋近律的参数，以达到改善品质控制的目的。仿真结果表明，笔者给出的方法既保留了传统趋近律方法所具有的较强鲁棒性优点，又使控制系统的品质控制具有较强的自适应性，同时还比传统趋近律更有效地削弱变结构控制系统中固有的颤振。     

敏捷小卫星姿态控制律和操纵律一体化设计

研究了以控制力矩陀螺(CMG)为执行机构的敏捷小卫星姿态控制系统控制律和操纵律的一体化设计.首先,采用4个单框架控制力矩陀螺(SGCMG)构成典型的金字塔构型的CMG,并根据CMG的框架轴轴承会逐步退化建立CMG动力学模型.然后,基于自适应控制思想,设计控制律和操纵律一体化的控制器,同时考虑到为避免CMG奇异性影响,基于Lyapunov理论证明其组成的闭环系统渐近稳定.最后,通过建立敏捷小卫星闭环姿态控制系统对算法进行仿真验证,仿真结果表明该算法简单有效,能够实现敏捷小卫星快速姿态机动.     

基础隔震结构滑模控制的模糊趋近律方法

基于模糊控制的优点,将模糊控制与滑模控制相结合,采用了一种基于模糊趋近律的滑模控制方法对基础隔震混合结构的地震控制问题进行研究.以一个8层建筑结构模型为例来验证所提控制方法的有效性,其中,被动控制采用橡胶垫支座,主动控制采用由模糊趋近律方法设计的滑模控制器,结构非线性恢复力采用Wen模型形式.算例数值分析结果表明,所提出滑模控制方法,控制效果明显,有效地减小隔震层中橡胶垫支座的水平位移,同时达到削弱控制系统抖振的目的.     

基于趋近律的机械臂滑模控制方法研究

为了满足机械臂系统高性能的控制要求,对高为炳提出的指数趋近律进行分析,并研究了机械臂的运动学特性,在此基础上对指数趋近律进行优化设计,改进了指数趋近律,并证明了其存在性。根据改进的趋近律,以机械臂为控制对象,设计了滑模控制策略,并用Matlab进行仿真。仿真结果表明,该方法不仅能满足系统的快速跟踪性,而且能有效抑制滑模变结构控制中存在的抖振问题。     

基于云模型趋近律的智能滑模控制器设计

为了解决传统滑模控制中采用指数趋近律产生的抖振问题,提出一种采用云模型趋近律的智能滑模控制方法.提出将云模型和趋近律相结合,利用云模型推理方法,动态调整趋近速度,保证系统状态快速、稳定地到达滑模面.将所设计的滑模控制器用于平行单级双倒立摆的稳定控制,仿真结果验证了设计方法的有效性,对系统摄动和外部干扰都有很强的鲁棒性.     

大气层外拦截器开关式姿态控制律设计

以大气层外拦截器为背景,为了提高姿态控制系统对干扰力矩的鲁棒性,基于预测控制方法设计了开关式姿态控制律.将导引头视场约束和姿态角速度约束以输出约束的形式添加到预测控制的优化问题中,保证了目标不脱离视场.针对线性化后的姿态运动模型,采用约束紧缩的方法,通过适当的调整约束集,保证了算法的鲁棒性.在此基础上得到了带有开关输入的姿态控制对应的优化问题.仿真结果表明,本文给出的设计方法即使在存在较大干扰力矩的情况下仍然能够满足姿态控制精度要求.     

锚弹外弹道理论的研究

根据假设和受力分析,建立了锚弹的外弹道模型,经过讨论,作者认为锚弹的弹道弧较短;在伸弧段,锚弹的速度衰减随弹道的延伸而加快,在降弧段,速度的增加较缓慢。     

GPS 修正侧向弹道偏差研究

针对某型反舰导弹自动驾驶仪航向控制通道的不足，提出一种利用ＧＰＳ实现的侧向质心控制方案。分析了航向控制通道的动态特性，确定ＧＰＳ信号的传动系数。弹道计算结果表明ＧＰＳ的加入能有效地减小阵风、陀螺漂移引起的侧向弹道偏差。     

GP修正侧向弹道偏差研究

针对某型反舰导弹自动驾驶仪航向控制通道的不足，指出一种利用ＧＰＳ实现的侧向质心控制方案。分析了航向控制通道的动态特性，确定ＧＰＳ信号的传动系数，弹道计算结果表明ＧＰＳ的加入能有效地减小阵风、陀螺漂移引起的侧向弹道偏差。