捆绑式运载火箭的一体化模型降阶

以捆绑式运载火箭为对象,开展先局部后整体的一体化模型降阶技术研究,其中局部降阶采用双协调自由界面模态综合法,整体降阶采用内平衡准则.将双协调自由界面模态综合法与自由界面模态综合法和固定界面模态综合法进行对比,显示出双协调自由界面模态综合法的优越性.数值仿真结果验证了一体化模型降阶方法的有效性.     

平衡截断法与时间尺度法的降阶效能分析

为分析利用平衡截断法截断系统设计控制器的优势及局限,对比分析了在对系统降阶的过程中平衡截断法和时间尺度法在降阶维数的判断、截断状态的选择及截断后降阶系统频率响应方面的区别与联系。提出一种以降阶控制器控制原系统的效果来判断降阶系统对原系统的近似方法。利用平衡截断后系统与慢时间尺度系统分别设计降阶控制器。仿真结果表明,平衡截断法在截断系统状态过程中更为精细,对于加入控制后为改变其开环特性的系统,依据平衡截断法得到的降阶系统对原系统逼近效果比时间尺度法好;而对于反馈控制改变其开环特性的系统,平衡截断法不能敏感到系统特性的改变,近似效果比时间尺度法差。     

一种奇异摄动最优中制导律在高超音速巡航导弹中的应用

利用非线性奇异摄动系统两点约束最优问题的结论．在分析导弹质心运动方程两时间尺度特性的基础上．引用了一种闭环形式的奇异摄动最优中制导律的设计方法，详细分析了它的工程可实现性，最后将此方法应用于高超音速巡航导弹上，进行了三维弹道仿真．取得了良好的结果。在中制导结束时，能够保证导弹可靠地截获目标．顺利进入末制导段．证明了高超音速巡航导弹应用这种奇异摄动最优中制导律是可行的．可靠的。     

模糊奇异摄动建模及在飞机着陆控制的应用

文中研究了基于模糊奇异摄动理论的飞机建模方法，分别建立了基于机理分析和基于特征值分解的飞机模糊奇异摄动模型。所建立的模型与传统的非线性飞机模型相比．在提高非配平点建模精度的同时，避免了针对传统模型设计控制器时遇到的矩阵奇异等病态计算问题。在仿真验证中．针对所建立的飞机模糊奇异摄动模型设计了着陆轨迹跟踪控制系统，仿真结果表明这种控制系统能够满足飞行控制的精度要求．具有良好的动态和静态特性。     

基于极点分布和协方差匹配的随机系统模型降阶方法

文中提出了一种基于极点分布和输出协方差匹配的随机系统模型降阶方法.仿真验证了方法的有效性.     

一个AR模型降阶函数OWE(n)

提出了一个欠拟合模型定阶函数OWE（n)，仿真结果表明把OWE（n)作为用低阶模型代替高阶模型的适用性判断准则，可以得到有效的模型简化。将OWE（n)应用于GPS系统的选择可用性（SA）信号的建模研究，获得了很好的结果。     

线性奇异摄动系统的矩阵不等式方法H∞控制

本文将双线性矩阵不等式(BLMI)方法应用于奇异摄动系统的H∞控制,结合奇异系统的有界实引理,将含有小参数的Riccati不等式转化为与小参数无关的等价的两个不等式问题,得到奇异摄动系统H。。控制的充要条件。由于不需要对奇异摄动系统进行快慢分解,本文提出的方法对非标准奇异摄动系统均适用。在此证明了矩阵不等式与摄动参数无关,有效地避免了奇异摄动系统的病态数值问题。仿真结果验证了该方法是简单和有效的。     

卡尔曼滤波的集结法降阶设计与应用

卡尔曼滤波器的计算负担与其阶数的三次方成比例。在组合导航系统中，导弹等大型系统的高阶数将给导航计算机带来沉重的负担。与采用状态解耦和删除部分状态变量以减少卡尔曼滤波计算量的方法相比．采用集结法进行卡尔曼滤波降阶设计具有应用条件相对简单、可以进行精度损失的评估与补偿的优点。文中采用集结法进行了弹道导弹INS／GNSS／CNS组合导航系统卡尔曼滤波的降阶设计．得到被称为“满意的集结”的简化模型．并完成了仿真运算。     

基于降阶模型的GPS/PINS组合导航半实物仿真研究

文中基于卡尔曼滤波器降阶模型．设计了GPS／PINS实时组合导航跑车试验系统。跑车试验过程中实时采集GPS的位置和速度信息以及平台惯组的加速度和姿态角等信息．进行滤波解算，实时输出解算结果。试验结果表明．基于降阶模型的组合导航系统可以满意的完成导航任务。     

空-空导弹u综合控制降阶与算法

针对新型空一空导弹中μ综合方法设计的控制器受到弹载处理器的计算能力等约束,呈现高阶、刚性、病态坏条件等问题,提出了一种收敛性更强的“隐式欧拉加外推”算法。通过对比平衡截断法和Hankel范数逼近法对控制器进行降阶优化处理,对比降阶效果进行偏差估计,分析降阶前后与降阶方法差异导致的闭环系统鲁棒性,证明Hankel范数逼近方法在降阶效果和性能保持能力方面更佳。并根据刚性特征,提出了一种“隐式欧拉加外推”算法。仿真分析和测试数据表明：该算法相对其他ODE差分格式有显著的收敛性,单步运算速度仅2ms,满足实时性要求。     

一类时滞兰彻斯特方程的奇异摄动方法

考虑兰彻斯特方程反应时间因素在战斗要素中的重要作用,建立信息化条件下的时滞兰彻斯特战斗模型。通过构造边界层函数,用时滞奇异摄动理论研究时滞兰彻斯特方程的各次近似解,并对解进行精度比较。结果表明:该奇异摄动方法简单、有效,具有较高的精度,能得到解的表达式以及解析运算,可进一步对兰彻斯特方程进行定性及定量的研究。     

采用奇异摄动裕度的三回路自动驾驶仪设计

针对传统三回路自动驾驶仪在工程应用中对开环穿越频率约束不足的问题,设计了一种使用 奇异摄动裕度的三回路自动驾驶仪方法。该方法将奇异摄动裕度信息引入三回路自动驾驶仪中,对自动驾驶仪进行开环穿越频率极点设计和预测校正,使三回路自动驾驶仪能够有效地对开环穿越频率进行约束,不再依赖于控制系统的闭环自振频率,同时计算得到的奇异摄动值可有效地反映控制系统性能。试验结果分析证明,采用奇异摄动裕度的三回路自动驾驶仪克服了传统设计方法的缺点,对产生的干扰能够有效快速地进行抑制,并能通过奇异摄动值准确地反映控制系统工作效果。     

广义2-D Roesser模塑的状态滤波器

研究了状态和测量同时受白噪声干扰时广义随机2-DRoesser模型的状态滤波器设计问题。将Kalman滤波器的设计推广至广义2-DRoesser模型。通过逐行扫描法,模能重构的广义2-DRoesser模型的滤波问题得到了解决,获得了状态向量的最优滤波的计算公式。计算步骤和例子说明了设计的滤波器的有效性。     

准动态坐标缩聚法

对Ｋｕｈａｒ动态变换进行一系列简化后，获得了不依赖频率的坐标减缩关系，以此建立了准动态缩聚法。这种方法引出的缩聚特征方程呈线性。这样的方程既容易求解，又在相当程度上计入了惯性力的影响，从而明显提高了减缩模型的精度。     

正则摄动法及其在制导律中的应用

简要介绍了正则摄动法 .运用积分中值定理 ,结合运动方程的分割 ,形成了状态的“突变” ,由此求解制导律 .举例说明了正则摄动制导的实用性 ,同时也提出了改进方法 .     

基于有限单元法的减速器箱体受力分析

减速器是重型装备传动装置中的主要部件,而减速器的箱体是齿轮系统的承载体,承受较大的负荷并产生一定的应力。箱体由于强度不足会出现裂纹,从而导致失效,因此如何在不大幅度增加重量的情况下提高箱体的刚度就显得非常重要。由于箱体的形状及受力都十分复杂,用传统的理论解析方法进行力学分析非常困难,针对该问题,采用有限元方法对箱体进行了分析。根据分析结果,找出箱体设计的薄弱环节,为减速器箱体的优化分析提供了依据。     

基于摄动理论的动态弹道偏差阈值修正方法

基于摄动落点偏差预测的弹道修正方法具有落点偏差计算精度高,弹上计算量小等优点。研究了基于该理论在二维弹道修正应用中相关的系列问题。基于多元函数的泰勒级数展开理论,推导了完整的摄动落点偏差预测理论模型。基于摄动偏差理论提出了一种修正步长自适应的射角诸元快速求解方法,一般循环解算弹道模型不超过3次即可得到落点误差不超过1 m的射角诸元。基于不同弹道位置上平均弹道误差,给出了偏导数求解中弹道偏差设置方法。提出了一种动态弹道偏差阈值修正方法,选用该方法进行弹道修正,平均弹道修正次数减少29.1%,而弹丸落点CEP增大不明显。     

摄动落点预测法的快速建模与基于精度最优的分段预测控制法

快速的高精度落点预测是实现高旋弹丸弹道预测修正或制导的关键,基于基准弹道的摄动（PP）预测法能够较好地平衡计算精度与效率。为解决PP预测法难以快速适应环境与目标的问题,结合摄动理论与分步逼近法实现初始发射条件及基准弹道的快速确定,并根据理论简化推导出摄动模型参数计算方法。通过弹道仿真与无控试验验证其可行性,结果表明:该方法可快速完成发射参量计算与摄动预测建模;与修正质点弹道（MPT）预测法相比,弹道前段PP预测法预测精度较优,弹道后段略差。综合PP预测法与MPT预测法计算速度与精度特点,提出结合PP与MPT的分段预测法,经蒙特卡洛仿真,分段预测法的修正效果相较于单一的PP或MPT预测法更优。     

静压止推气浮轴承动特性的微扰动法研究

为了实现对静压气浮轴承的动特性进行研究,提出并设计了一种具有可变截面积均压槽的静压气浮轴承,结合气浮轴承的力学振动模型采用微扰动法建立了气浮轴承动态控制方程,运用有限差分法对气浮轴承动态控制方程进行了数值求解,得到了气浮轴承的动态刚度和阻尼。计算结果表明：当振动较小时静压止推气浮轴承的动态刚度值与静态刚度值相当,在气膜间隙为5.5 μm左右时,气浮轴承的动、静刚度均达到最佳值;在同一供气压力下,随着气浮轴承气膜间隙的增大,其动阻尼呈非线性减小,气膜间隙对气浮轴承动阻尼系数的影响较大。     

一类非线性奇异摄动系统的轨道机动控制

对于一类具有典型双时标特性的非线性奇异摄动系统,应用反馈线性化理论分内环控制和外环控制两步进行了轨道机动的组合控制规律设计,以某型飞机为对象进行的轨道机动控制仿真结果表明,闭环系统对同时进行的纵向和侧向机动有良好的输出跟踪,对参数摄动具有较好的鲁棒性。