目标末端逃逸的变结构制导律研究

在变结构控制理论的基础上。以零化视线角速度为滑动面设计了一种应对弹道末端目标机动逃选的变结构制导律，分析和推导了该制导律对目标机动的鲁棒性，并得出弹道收敛的条件。仿真结果表明，该制导律算法对目标的不同的末端逃逸方式具有强的鲁棒性，保证了较高的制导精度。     

基于相对速度偏角的舰空导弹三维制导律设计

针对舰空导弹拦截掠海飞行目标问题,考虑到目标具有强机动性和导引头对低空海面目标的视线角速度量测噪声,以及末制导在三维空间中进行,在建立空间导弹拦截目标相对运动模型基础上,选择空间导弹和目标的相对速度偏角作为零化目标,设计了一种具有强鲁棒性的基于零化相对速度偏角的空间变结构末制导律,给出了导引指令信息解算模型,仿真结果不仅验证了解算模型的正确性,还表明了在对抗目标大机动和低空目标视线角速度量测噪声等方面,所设计导引律比传统的空间末制导律具有更强的鲁棒性.     

自适应随机跳变滤波器在导弹制导中的应用

针对目标机动对导弹制导系统视线角速度的影响,利用导弹导引头给出的量测信息,设计了自适应随机跳变滤波器对弹目视线角速度进行滤波,在计算量增加不大的情况下,可以满足不同机动模式的滤波要求。仿真结果表明,所设计的自适应随机跳变滤波能准确估计目标机动模式,并对视线角速度进行有效滤波,其滤波结果满足导弹制导系统性能指标要求。     

模糊扩展比例导引研究

为了提高导弹制导律的性能,研究了一种新的模糊扩展比例导引方法.在模糊扩展比例导引设计中,以视线角速度和视线角加速度为输入,通过输入的归一化处理和模糊制导指令运算得到基准的模糊控制指令调节因子,按照导弹最大法向加速度和指令调节因子形成制导指令.仿真结果表明,与传统的比例导引比较,提出的模糊扩展比例导引抗目标机动的能力强,控制能量要求低,脱靶量小.     

模糊自适应滑模变结构制导律研究

将模糊控制技术、自适应控制技术和滑模变结构控制理论综合应用于仅有视线角速度、目标机动且其加速度无法测量的导弹制导系统,推导出模糊自适应滑模变结构制导律.将该制导律与传统的比例导引、自适应滑模变结构制导律分别应用于电视制导炸弹系统制导,进行比较,数字仿真结果表明应用该制导律后,视线角速率无抖动,而且脱靶量小,保证了较高的制导精度.     

机载布撒器变结构制导律的设计

机载布撒器采用了捷联惯导 GPS卫星修正的组合导航系统。该组合导航系统能实时地提供位置，速度信息。根据组合导航提供的信息可以计算出弹目之间的视线角和视线角速度。采用基于视线角和视线角速度的变结构制导律，能够使得布撒器以合适的俯仰角和弹道倾角到达目标上方的抛撒点，并进行抛撒子弹药。利用布撒器的气动参数，对此制导律进行了各种条件下的全弹道数学仿真，仿真结果表明，布撒器采用该制导律后能以合适的俯仰角和弹道倾角到达抛撒点，并且具有较强的抗干扰能力。     

基于主动螺旋变轨的三维末制导律研究

针对解决我方导弹既能够规避敌方拦截导弹又能够准确命中海面机动目标的问题,提出了一种超声速反舰导弹自寻的主动螺旋变轨的三维导引设计方案。首先建立了三者在三维空间中的运动几何关系模型;然后基于自适应变结构控制的思想采用让视线角速率跟踪给定衰减螺旋指令信号的方法使导弹在打击目标的过程中实现螺旋变轨,以逃避敌方导弹的拦截;同时选择合理的参数使弹目间视线角速率在飞行过程中趋于零,以保证我方导弹能够准确命中海面机动目标。仿真结果表明,该制导律既能够使反舰导弹进行主动螺旋变轨,在4.41S使敌方拦截弹的脱靶量达到最小值209.233 m,又能以脱靶量0.932 m的精度命中其机动舰艇。     

基于滑模观测器的鲁棒变结构一体化导引控制律

针对测量信息受限的远程制导炮弹精确末制导问题,提出了一种基于滑模观测器的变结构鲁棒控制方法,依据Lyapunov稳定性理论证明了其有效性;应用所提出的方法设计了一种两回路一体化导引控制律。考虑弹体短周期动力学特性及舵回路1阶动力学滞后,视气动参数偏差与目标机动为有界不确定项,建立了两回路导引控制一体化设计模型。外环以零化视线角速率为目标,生成虚拟俯仰角速率指令;内环确保实际俯仰角速率跟踪到外环给出的指令。仿真结果表明,在测量信息受限、存在气动参数偏差和目标机动不确定的条件下,所提出的导引控制一体化设计方法具有高命中精度和良好的过载特性。     

基于零化脱靶量的滑模变结构制导律研究

以零化反导导弹的脱靶量为基础,利用变结构控制理论和非线性运动学方程推导出一种能够适应目标做大机动的滑模变结构制导律.建立了目标做螺旋机动的数学模型,通过末制导仿真验证滑模变结构制导律在拦截三维螺旋机动目标时具有响应快速性,视线角速率和脱靶量较小,对高速大机动目标具有很好的拦截效果.     

基于脉冲发动机特性的多弹协同制导律设计

针对攻击高速目标的多弹协同制导律设计问题,提出一种基于脉冲发动机工作特性的多弹协同制导律设计方法.首先,求解视线系下的弹-目相对运动方程;其次,在视线方向上采用有限时间一致性理论进行协同制导律设计,视线法向采用滑模变结构控制理论进行视线角度约束制导律设计;然后,对于视线方向上过载指令,考虑脉冲发动机工作特性,将视线系下的连续制导指令转换为离散制导指令,进而实现多弹协同制导;最后,通过数值仿真验证了所设计协同制导律的可行性和有效性.     

考虑动态延迟特性的含攻击角度约束的制导律

针对打击固定或者缓慢移动目标时带攻击角度约束的制导问题,设计一种考虑导弹自动驾驶仪动态特性的制导律。基于平面内导弹-目标的运动模型,采用滑模变结构和非线性反步控制的方法,将导弹自动驾驶仪的动态延迟特性近似描述为一阶惯性环节,通过高增益的饱和函数,结合改进的开关项系数来消弱滑模抖振的影响,最终使视线角速率和导弹的弹道倾角分别趋于零和期望值。仿真的结果表明：该制导律下导弹能以期望的攻击角度命中目标,有效地克服控制系统的动态延迟对导引精度的影响,对参数的变化和外界的干扰有很好的适应性和鲁棒性,具有工程应用的参考价值。     

基于变结构控制的反鱼雷鱼雷导引律鲁棒性研究

为了解决水下目标信息参数测量数据率低带来的制导困难问题,设计了基于变结构控制的反鱼雷鱼雷（ATT）导引律,导引律中取变结构控制器使得ATT与来袭鱼雷间视线角保持恒定,且控制器对模型参数摄动具有强鲁棒性。理论分析表明,模型参数摄动不影响导引律的稳定性,ATT和目标间视线角能够保持恒定。仿真结果验证了该导引律对模型参数摄动具有强鲁棒性,ATT能够精确命中目标。     

飞航导弹智能自适应滑模制导律设计

为使导弹制导系统具有良好的鲁棒性能和适应性能，利用滑模变结构控制理论，结合时变系统的特点，并应用滑模自适应趋近律这一概念设计了导弹的末端导引规律，提出了—种基于零化视线法向速度的具有强鲁棒性的末端导引规律．数字仿真表明，自适应变结构制导律具有优良的弹道性能和鲁棒性．制导律结构比较简单，便于应用．     

基于模糊变系数策略的迎击拦截变结构制导律设计

迎击拦截是拦截问题中常见的一种制导方式。为提高拦截器的末制导精度,基于变结构控制设计零化视线角速率的变结构制导律是一种典型方法。对高速目标的迎击拦截出现相对速度过大,目标机动能力引起的导引初段需用过载过大的问题,应用模糊控制设计制导律的导航项及变结构项系数随剩余导引时间变化的策略以延长系统进入滑模面的时间,使系统进入滑模面的同时有效减小末制导初段的控制量。建模及仿真结果显示,该制导律在使视线角速率收敛的同时显著地减小了导引初段的需用过载,验证了该方法的有效性及对传统比例导引律的优越性。     

带末端角约束反演变结构控制律设计

针对导弹倾彻攻击时对弹着角控制的要求,研究了带末端落角约束的反演变结构控制律.仿真结果表明,该控制律能满足导弹在攻击固定或低速运动目标时对脱靶量和弹着角的双重要求,并具有一定的鲁棒性.     

一种新型自适应滑模制导律及其仿真研究

针对传统制导律的缺点,在对自适应滑模制导律设计的基础之上提出了一种新型自适应滑模制导律,这种基于人工智能方法的新型制导律通过选取合适的变结构项中的参数,既能保证制导律的鲁棒性,又能消除自适应滑模制导律引起的视线角速率抖动现象,提高了制导精度.同时对其进行仿真分析,并与比例导引律比较,表明其确实具有良好的性能,具有一定的应用价值.     

攻击地面机动目标的一种击顶制导策略

针对三维空间导弹和地面机动目标相对运动的非线性模型，将目标运动速度和机动加速度视为有界扰动，设计了一种击顶制导律策略。制导策略分为2部分：第1部分基于弹目视线倾角角速度和偏角角速度反馈，利用非线性系统输入输出线性化方法设计了接近制导律，保证导弹朝向目标运动；第2部分基于弹目视线倾角反馈，利用非线性系统输入输出线性化方法设计了击顶制导律。该制导律在保证弹目视线角速度趋零的同时还可保证视线倾角趋于- 90°，从而实现对目标的垂直打击即击顶。从理论上分析了制导系统的稳定性和精度。数值仿真结果证实该制导律有效。     

某型无人机三维空间航迹跟踪控制方法研究

研究某型无人机三维空间航迹跟踪问题,通过在理想航迹上选取一系列航迹点,将航迹跟踪问题转换为航迹点跟踪问题。建立了无人机的动力学模型,将无人机的速度坐标系对准航迹点所在的理想坐标系,使位置跟踪问题转化为姿态跟踪问题。推导了无人机的制导律,并利用滑模变结构控制理论和反步控制理论分别设计了姿态控制器和速度控制器,姿态控制器使飞行器的速度矢量方向对准航迹点所在的方向,然后利用速度控制器控制速度的大小使飞行器到达预定航迹点。对整个制导、控制系统进行了全系统仿真,仿真结果表明：所设计的控制器具有较高的跟踪精度,且具有较强的抗干扰能力。     

一种变结构自适应空间拦截导引规律设计

在假设导弹和目标的相对距离及相对速度可测的前提下,设计了一种变结构自适应空间拦截导引规律.这种导引规律只要求目标加速度的变化范围已知,对目标的加速机动以及强非线性因素的影响具有很强的适应性.通过计算机数值仿真验证了导弹与目标的相对视线角的变化率最终趋向于零,导弹与目标的相对距离也趋向于零.数值仿真验证了所设计的导引规律的正确性和有效性,为机动目标空间拦截先进导引规律的研究提供了理论参考.