基于目标一致算法的导弹编队控制与仿真

导弹的突防性能是衡量导弹优劣的核心技术指标,如何提升导弹的突防能力受到世界各国的高度重视。为了提升导弹的突防概率,可以采用导弹编队协同作战的方式,实现导弹的密集临空,对敌实施饱和攻击,最终实现导弹突防能力的提升,并且多弹编队对大型目标的毁伤效果更加明显和高效。为了提高导弹编队的协同作战能力,围绕导弹编队协同的概念与模型,开展编队控制的理论与仿真研究,设计了基于目标一致算法的编队方法,实现了编队成员的协同控制,利用MATLAB进行了相关的仿真,分别调整导弹方向控制参数和速度控制参数,对比不同参数状况下导弹编队飞行状态变化,获取最佳状态控制参数,实验验证了算法的有效性。     

一体化变几何冲压发动机控制规律研究

为达到减轻导弹发射总重和提高导弹机动性的目的,建立了基于能量法的一体化超声速导弹/冲压发动机控制规律优化设计模型,通过合理调节尾喷管喉部面积,减小进气道的亚声速溢流阻力和提高总压恢复系数,降低冲压发动机的耗油率,实现一体化控制规律,在优化设计模型中,包含导弹升阻特性预测模型、冲压发动机特性与安装特性计算模型.将相应的计算程序在iSIGHT软件平台中进行集成并利用其优化功能,实现了尾喷管最优控制规律设计.对某型冲压发动机的计算结果表明,通过优化调整尾喷管喉部面积,可以显著降低导弹的发射总重,并明显提高导弹机动性.     

基于LS-SVM的BTT导弹动态逆反演控制

基于LS -SVM理论、动态逆控制和反演控制方法,针对具有非匹配不确定性的BTT导弹非线性数学模型,设计了一种基于LS- SVM的BTT导弹动态逆反演控制律;对传统反演控制律设计的不足之处,采用LS- SVM法逼近BTT导弹控制系统中带有未知成分非线性函数,从而实现了无需精确数学模型的全新控制律,避免了因建模误差对控制带来的不良影响,在此基础上,利用李亚普诺夫方法证明了系统的稳定性和收敛性;仿真结果表明,文章所设计的控制律,对导弹控制系统中存在的不确定因素具有较强的鲁棒性和自适应性.     

具有侧向推力控制的自旋导弹建模与仿真

对于复合侧推力控制的自旋防空导弹,其末端控制时,由于侧喷发动机的工作,动力学特性属于具有离散事件的混杂系统。该文简单介绍了离散事件系统的有限状态机建模方法。利用有限状态机对姿控发动机的离散事件特性建模,同时实现导弹侧推力发动机的推力曲线仿真和复合控制系统仿真模型。由于有限状态机很容易通过仿真软件来实现,因此使用有限状态机能够很方便地建立导弹的一体化仿真环境。文中展示了建立在Simulink环境下的导弹仿真模型,并通过仿真结果展示了控制器的控制效果。     

空地微型导弹导引与控制一体化设计与仿真

以某空地微型导弹为研究对象,研究了导引控制一体化控制器设计问题.为了实现导弹导引控制一体化,建立了俯仰、偏航通道的一体化模型,并将其转化为具有一般形式的含未知有界不确定性的子系统.采用自适应滑模控制方法设计了非线性一体化控制律.通过导弹空对地攻击的六自由度非线性数字仿真验证了导弹导引控制一体化控制算法的可行性、有效性.所设计的控制器一方面能保证导弹自身姿态的稳定性,另一方面具有较高的制导精度.对微型导弹的研制具有一定的参考意义.     

基于某型防空导弹飞行仿真的控制机制研究

在某型防空导弹虚拟发射飞行系统仿真中,能否准确地对导弹发射过程进行控制是实现该系统功能的关键。另外,该系统还需在导弹飞行的关键点处向主控台传递消息。该文依托Windows 98操作系统,通过网络交换器与主控台相连,利用Winsock实现主控台命令的传输。最后,通过VC 编程实现了图形机响应主控台的命令完成导弹的发射、导弹击中目标或自毁以及当导弹发射后导弹能够命中目标或进入自毁程序等关键点处向主控台发送消息等功能。     

BTT导弹的自适应模糊反演控制律设计

结合反演控制、自适应控制和模糊控制方法,针对具有非匹配不确定性的BTT导弹非线性动力学模型,设计了一种基于自适应模糊控制的BTT导弹反演控制律.针对传统反演控制律设计的不足,采用模糊控制法逼近BTT导弹控制系统中带有未知成分的非线性函数,实现了无需精确数学模型的全新控制律,避免了因建模误差对控制带来的不良影响.设计了自适应控制律以调整设计参数的变化,利用李亚普诺夫方法证明了系统的稳定性和收敛性.仿真结果表明,所设计的控制律对导弹控制系统中存在的非匹配不确定因素具有较强的鲁棒性和自适应性.     

基于LabWindows/CVI的测试仪软件设计

导弹遥测系统为导弹的各项试验评估提供数据依据,是导弹系统的重要组成部分。介绍了导弹遥测设备测试仪的软件部分,该软件在LabWindows/CVI环境下编写完成,为实现信号的采集与控制、信号的分析与处理、结果的显示与输出等功能,采用了与USB接口通信、调用外部可执行文件、多线程技术和生成数据报表等技术,实现良好效果。     

某导弹测试系统的DIS视景仿真

简述了某导弹测试系统半实物分布式交互视景仿真的设计与实现。在测试系统中 ,引入分布式交互仿真技术、虚拟现实技术和视景生成技术 ,逼真的显示虚拟战场、作战过程、决策过程 ;在建立了导弹运动模型基础上 ,根据整个系统的控制模型所决定的导弹飞行姿态及速度来模拟环境场景及目标物 ,并根据控制操作的要求对场景和目标物进行缩放、漫游、旋转和三维形态变换     

某型防空导弹中分时段数字PID控制规律的仿真实现

某型防空导弹的控制指令形成 ,采用的是分时段数字PID控制规律。介绍了在MATLAB/SIMULINK环境下 ,进行该导弹的全弹道数字仿真实验时 ,实现分时段数字PID控制规律仿真建模 ,实验结果证明了方法是简单、正确的。     

一种RBF神经网络自适应PID控制器在超临界温度系统的应用研究

将传统PID控制器参数优化和径向基函数（RBF）神经网络结合,提出了基于RBF神经网络的PID控制器。将该控制器用于某超临界电厂温度系统中,由RBF网络对温度控制系统进行在线辨识,建立其在线参考模型并为PID控制器提供信息,控制器通过在线的自学习不断进行适应性控制,从而实现参数在线自调整,优化误差性能指标。MATLAB仿真结果表明,控制器对超临界温度系统有较好的控制效果,不仅跟踪性能良好,而且抗干扰性较强,鲁棒性较好。     

基于增益协调方法的非线性控制器设计

为了寻求结构简单、易于进行稳定性分析的非线性控制器的设计方法,提出一种基于增益协调的非线性控制器设计方法理论。该控制器可以逼近很多复杂的非线性控制器,并具有相同的控制效果。该方法与模糊控制器的控制效果进行比较,说明了基于增益协调的非线性控制器简单、易于实现,同时更具便于调节的优点。同时基于李亚普诺夫稳定性理论,对例题中设计出的增益协调控制器的稳定性给予证明。结合桌飞控系统舵机控制实例,说明了该方法的实用性。     

附加力外环的机器人力／位置自适应模糊控制

提出一种由神经网络训练模糊控制规则的自适应模糊控制器,并应用附加力外环的机器人力／位置控制。在不改变一般工业机器人原有位置控制的前提下,实现力／位置自适应模糊控制。实验结果表明,该方法可使机器人控制系统对工作环境接触刚度的自适应能力得到显著改善。     

Second-order terminal sliding mode control of uncertain multivariable systems

A second-order terminal sliding mode controller for uncertain multivariable systems is proposed in this paper. The controller adopts the hierarchical control structure. The paper derives the state transform matrices which are used to transform a multivariable linear system to the block controllable form consisting of two subsystems, an input–output subsystem and a stable internal dynamic subsystem. The proposed controller utilizes a non-singular terminal sliding mode manifold for the input–output subsystem to realize fast convergence and better tracking precision. Meanwhile, a chattering-free second-order terminal sliding mode control law is presented. The stability of uncertain multivariable systems can be realized using the proposed controller. A derivative estimator is utilized in the paper to estimate the derivatives of the sliding mode functions for the controller. The simulation results are presented to validate the design method.     

改进遗传算法优化控制器参数的燃烧控制

主汽压和床温是循环流化床锅炉(CFBB)燃烧控制系统中两个重要的控制指标,直接影响着锅炉运行的安全性和经济性。常规PID控制大多采用人工凑试法来调整PID控制器参数,结果往往耗时且难以实现燃烧系统的实时控制。为了实现燃烧系统的实时控制,提出了一种改进遗传算法优化PID控制器参数的控制方案。在控制过程中,先利用前馈补偿解耦法对主汽压和床温进行解耦,再采用改进遗传PID控制器对两个对象进行独立控制。仿真结果分析表明,与常规PID控制相比,改进遗传算法优化PID控制器参数的控制方案可以有效地改善循环流化床锅炉燃烧系统的动态性能、稳定性能以及快速性能,并提高系统的控制品质。     

Inverse dynamics based robust control method for position commanded servo actuators in robot manipulators

In this paper, a simple torque to position conversion method is proposed for position commanded servo actuators used in robot manipulators. The torque to position conversion is based on the low level controller of the servomotor. The proposed conversion law is combined with a backstepping sliding mode control method to realize a robust dynamic controller. The proposed torque based method can control a servomotor which can otherwise be operated only through position inputs. This method facilitates dynamic control for position controlled servomotors and it can be extended to position commanded robotic manipulators also. Simulation and experimental studies are conducted to validate the proposed torque to position conversion based robust control method.     

基于CMAC网络的飞行器再入标准轨道制导

针对飞行器再入标准轨道制导方法中的参考阻力加速度跟踪问题,提出一种将CMAC网络与PID控制相结合的复合控制方案。该方案利用传统的PID控制器实现反馈控制,保证系统的稳定,并利用CMAC网络实现补偿控制,提高系统的抗干扰能力。三自由度仿真结果表明,在存在气动偏差和风场干扰等影响的情况下,该算法的跟踪精度与鲁棒性都有增强,终端精度和约束条件都得到了较好的满足。     

被动行走机器人变路况切换控制

针对路面坡度变化后,如何使被动行走机器人在有限时间内只需一步即可完成低能耗的行走模式转换问题,提出一种控制策略．首先基于胞映射思想,提出了估计机器人稳定行走初始状态的变胞胞映射法;然后利用Lyapunov稳定性理论和鲁棒控制思想,设计了变路况切换控制算法．该算法既能实现不同坡度路面上稳定行走模式的转换,又能提高转换过程的鲁棒性．仿真结果验证了所提出算法的有效性．     

基于CMAC与PID复合控制的汽轮机功率控制系统

针对汽轮机功率调节过程的非线性特征,提出了将CMAC神经网络与常规PID控制相结合的方法,并将其应用于汽轮机功率控制中。该复合控制方法可以实现前馈与反馈的联合控制,其中前馈控制由CMAC神经网络实现,反馈控制由常规PID控制器实现。通过对比分析CMAC/PID复合控制与常规PID控制的仿真结果,可以看到在不同的扰动因素存在时,CMAC/PID复合控制均能取得较好的控制效果。     

LC振荡型忆阻混沌电路及时滞反馈控制

将磁控忆阻器耦合于LC振荡电路中,得到了一种新的忆阻混沌电路.随后通过理论上的动力学分析、数值仿真、电路实验等验证了该电路的混沌特性.为了实现电路的混沌控制,设计了一种新型模拟时滞控制器.利用该控制器将混沌电路状态变量加以延时并反馈至原电路中.数值仿真和电路实验结果均表明,所设计的时滞控制器可实现混沌电路的镇定控制.进一步研究时滞控制下电路的分岔行为,发现时滞控制下的电路又可通过倍周期分岔进入超混沌.