垂直发射导弹Terminal滑模姿态控制系统设计

为了降低垂直发射导弹转弯段姿态方程的复杂程度,运用精确反馈线性化方法,将姿态通道线性化解耦成三个单输入单输出系统.而且垂直发射导弹的转弯需要快速完成,因而对每个通道分别设计全局快速Terminal变结构控制器, 该控制器能够保证系统在要求的时间内收敛至平衡点,即能够实现快速转弯.通过数字仿真验证了方法的有效性.     

飞行器大角度机动的可变结构控制

本文运用可变结构控制理论的基本原理研究飞行器的大角度机动问题。在简化飞行器动力学模型的基础上,研究出一种控制规律,这种控制规律能使状态在状态空间内跟随特定的轨线(所谓的滑动模)。通过解简化空间里提出的最优控制问题,可以获得滑动模,其解是飞行器的角速度为姿态变量的函数(即本文中的欧拉参数或四元数)。研究表明,沿着滑动模的运动对参数的变化和未建模的影响是不敏感的。     

一种飞行器姿态控制的三通道独立设计方法

面对称型大气层飞行器的三个姿态控制通道间存在着强烈的耦合作用，使得传统的三通道独立设计方法遇到了困难。基于反馈线性化思想，研究了一种新的三通道独立设计方法，从而可用成熟的线性系统理论分别设计飞行器的三个姿态控制通道。用飞行器的真实模型进行数值仿真验证了本方法的有效性。     

高超声速飞行器的终端滑模姿态控制

针对具有高度非线性、强耦合、含较大不确定性特点的高超声速飞行器,设计了终端滑模控制器,并应用于高超声速飞行器的姿态控制中。对飞行器姿态控制系统的慢回路设计PID控制律,快回路设计终端滑模控制律。终端滑模控制对系统参数的变化不灵敏,具有良好的鲁棒性。并利用李雅普诺夫稳定性理论证明整个闭环系统的稳定性。仿真结果表明,在气动参数大范围摄动的情况下,该控制系统对于高超声速飞行器姿态角信号指令具有良好的跟踪性能。     

数字式导弹姿态控制系统的变结构控制

针对数字式导弹姿态控制系统,通过对离散变结构控制的研究,提出了一种姿态控制系统的离散变结构控制方法,设计了变结构控制律。该变结构控制律在实现姿态控制系统鲁棒控制的同时,有效地抑制了传统变结构控制的抖振现象。仿真结果验证了本文方法的有效性。     

基于滑模自适应的飞行器鲁棒姿态控制

针对一类不确定非线性系统,基于李亚普诺夫稳定性理论提出了滑模自适应算法。算法的核心为：将系统分为标称模型和包含建模误差、参数变化、干扰及未建模动态等在内的混合干扰项,用自适应控制实时逼近具有不确定性特征的系统输入系数,用鲁棒控制使系统的混合干扰在有限时间内减小到一个小范围内,用滑模控制最终消除不确定非线性系统的跟踪误差。不仅使系统有较好的鲁棒性,而且消除了传统滑模控制中系统输入的抖振现象。对微型飞行器的姿态控制系统进行了仿真研究,仿真结果验证了算法的有效性。     

飞行器模型参考变结构姿态控制系统设计

设计出非线性系统跟踪线性参考模型系统的新的模型参考的变结构控制系统。在此基础上．设计了飞行器模型参考变结构姿态控制系统，并严格证明了系统状态在滑动模态的稳定性。最后的数字仿真验证所提出的方法的正确性和有效性。     

带角度约束的倾斜转弯飞行器制导律设计

针对倾斜转弯飞行器以给定角度攻击目标的要求,考虑控制回路动态特性对制导的影响,研究了带角度约束的制导律设计方法。以倾侧角和法向过载指令为控制量,建立了含控制回路动态特性的设计模型; 基于该模型和多通道解耦的思想,提出带角度约束的滑模变结构制导律,通过调整趋近律参数消除抖振。理论分析表明:在初始阶段,该制导律较最优制导律对过载的需求小; 通过优化制导律参数,当系统进入滑模面后,飞行器能按最优制导律命中目标。仿真表明,该制导律在满足落点和落角要求的同时,具有对过载需求分配合理、速度损失小的优点。     

自寻的飞行器横滚运动的新型变结构控制

针对自寻的飞行器横滚运动的模型，设计了基于角加速度信号反馈的新型变结构控制器。理论及仿真研究结果表明，闭环系统对飞行中的扰动及参数变化具有完全的自适应性，并可有效地克服变结构控制器的抖动性对系统的不利影响。由于系统设计从实际对象模型出发，且控制算法简单，易实现，可望获得工程应用。     

导弹姿态全程滑态变结构模型跟踪控制系统设计

对导弹姿态控制系统俯仰通道进行建模,将全程滑态变结构控制与模型跟踪理论相结合,设计了导弹姿态全程滑态变结构模型跟踪控制系统.通过仿真,说明了此系统不仅有良好的跟踪性能,而且具有很好的鲁棒性能.     

鱼雷姿态系统的输出反馈变结构控制研究

对于含有非匹配不确定性及外部干扰的控制模型,通过状态变换,将原系统分为内部状态和切换变量两个子系统。选取适当的切换函数,利用不完全状态变量作为输出反馈,设计了变结构滑模控制律。运用Lyapunov稳定性定理证明了当模型含有非匹配不确定性,且具有外部干扰,输入矩阵也含有不确定性时,所设计的控制律保证了状态轨迹对于滑模面的可达性和滑模面的稳定性。通过对切换控制量的改进,消除了控制量的颤振。以基于小扰动原理化简后的某型鱼雷纵向姿态控制模型为例,仿真结果表明了设计方法的有效性。     

动能拦截器的动态滑模变结构姿控规律设计

研究了动能拦截器的动态滑模变结构姿态控制规律的设计.首先,建立了系统的纵向姿态运动模型,然后利用滑模变结构控制理论设计了控制规律,最后在考虑发动机最小作用冲量的基础上对控制规律进行了改进.该控制规律简单易行,仿真表明了该控制规律的有效性.     

战略导弹姿态系统的变结构自适应控制研究

文中基于自校正自适应控制器原理，提出一种连续变结构自适应控制系统设计方案。通过对变结构控制中的滑动超平面进行自适应调整，使系统特性得到进一步改善，文中将该方案应用于战略导弹的滚动通道的控制器设计中，通过仿真验证了该方法的有效性和可靠性。     

基于特征点分段的导弹姿态全程滑态变结构控制研究

将工程中常用的"分段定常"方法与全程滑态变结构控制理论相结合, 提出了独特的时变全程滑态变结构控制方法, 并结合导弹姿态控制系统特点, 提出了导弹姿态调节器设计方法和导弹姿态调节器控制算法, 为实际应用提供了一定的理论基础与依据.     

带落角约束的非奇异变结构导引律设计

基于变结构控制理论,针对反舰导弹打击水面机动目标的导引问题,设计了非奇异变结构导引律。基于零化相对航向误差角的导引律适用于任意初始导弹弹道角和目标航向角,文中选择了相对航向误差角作为导引律设计中将要被控制到零的输出,同时把命中落角作为系统的终端约束条件。仿真结果证明,在导弹任意初始航向角下,采用所设计的带落角约束的非奇异变结构导引律均能够满足脱靶量和落角约束要求。     

模糊飞行姿态控制系统设计

针对飞机模型的不确定性,文中采用模糊规则寻优调整和模糊变量论域自适应调整的模糊控制方法．对飞机姿态角自动控制系统进行设计．分别在6个不同的飞行状态,向系统引入相同的俯仰角偏差,数字仿真结果表明．这种模糊控制方法取得了良好的控制效果。