远程飞航导弹的非线性控制系统设计

本文首先根据两个原则,把巡航导弹非线性运动模型处理成一种块对角结构,并由此定义了块对角非线性系统和它的逆解.然后应用微分几何反馈线性化理论,提出了一种由逆解所组成的块对角控制器的设计方法.接着,本文对巡航导弹进行了块对角控制器设计,取得了成功.通过仿真表明,该方法设计的系统具有良好的性能,而且有着广泛的应用潜能.     

飞航导弹运动非线性模型研究

对战术导弹的运动方程进行了块对角处理，推导了巡航导弹的运动方程并进行了块对角处理，从而得到了飞航导弹运动的一般表达式。这是一种很有特色的块对角模型，飞航导弹的这种块对角非线性系统模型将会给导弹控制系统的一体化设计带来很大的方便。     

战术导弹的块对角设计

本文前半部分定义了非线性控制系统的一种块对角控制系统，通过几个定理证明了ｎ阶非线性系统可以按ｎ个相对度为一的子系统进行设计，从而提出了块对角控制器的设计方法，后半部分说明了导弹运动可以处理成一个块对角控制系统，从而提出了导弹ＢＤＣ的设计方法，最后通过一个导弹的数学仿真来说明这种方法的可行性及特点。     

基于参数辨识的导弹块对角控制器

针对利用解析逆解技术设计的导弹块对角控制系统存在的主要问题－鲁棒性差，提出了利用小脑模型关节控制器（ＣＭＡＣ）神经网络来辨识导弹的几个重要的空气动力参数，证明了估计误差、权误差有界，在此基础上用解析逆解设计方法设计了导弹的块角控制器。仿真结果表明了本文算法所设计的系统具有响应快、精度高和鲁棒性强等优点。     

新型块对角变结构控制在飞航导弹控制系统设计中的应用

将块对角变结构控制理论应用于飞航导弹的飞行控制系统的设计中,利用递推设计的思想,根据李雅普洛夫函数稳定要求,构造了分层块对角变结构控制系统,给出了描述飞航导弹运动的所有运动方程的解析逆解.由设计过程可知,本控制系统具有较强的鲁棒性和全局渐近稳定的性质.     

新型块对角变结构控制在飞航导弹控制系统设计中的应用

将块对角变结构控制理论应用于飞航导弹的飞行控制系统的设计中，利用递推设计的思想，根据李雅普洛夫函数稳定要求，构造了分层块对角变结构控制系统，给出了描述飞航导弹运动的所有运动方程的解析逆解。由设计过程可知，本控制系统具有较强的鲁棒性和全局渐近稳定的性质。     

非线性块对角在飞航导弹垂直转弯控制中的应用

传统的三通道(俯仰、偏航、滚转)独立小扰动导弹模型不能适应在大攻角与大过载下的控制,于是文中提出基于非线性块对角控制来解决。首先着重分析导弹的垂直转弯飞行方案,鉴于导弹的四层结构并非仿射型,然后对所建立的分层块对角模型进行仿射处理,并采用推力矢量控制方法实现了导弹垂直转弯的块对角控制器设计。最后在模型精准和气动参数摄动下,进行了数字仿真,结果表明系统在完成垂直转弯的同时,还具有很强的鲁棒性。     

基于Lyapunov函数稳定的飞航导弹控制器设计

将李雅普洛夫函数稳定要求应用于飞航导弹块对角飞行控制系统设计中，并指出原设计的不足。利用递推设计的思想，给出了描述飞航导弹运动的所有运动方程的解析逆解。由设计过程可知，本控制系统具有全局渐近稳定的性质。     

飞航导弹变结构控制

飞航导弹的运动模型可以表示成一种四块对角结构,本文对一,二层模型进行了仿射型化,从而使块对角结构具有分层仿射型特点。然后,本文提出了滑动模块对角控制器的设计方法,成功地实现了飞航导弹非线性控制系统的设计,仿真结果表明：这种设计方法具有很强的模型鲁棒性。     

导弹非线性系统的飞行控制

文献[1,2]给出了块对角非线性系统相对度分解设计理论和导弹的块对角控制器。为解决某型反舰导弹诸问题,进行了大量的数学仿真,并与该导弹原控制系统的仿真结果作了对比。     

基于动态逆的无人机飞行控制律设计

针对无人机机动飞行时系统呈现为非线性和高耦合的特点,提出一种采用动态逆控制无人机内回路的设计方法。通过数学解析的方法直接解算出逆模型,消除系统的非线性因素和实现各通道解耦,并结合无人机飞行控制时频域控制需求,给出了样例无人机过载和滚转角控制外回路设计结果。样例无人机非线性环境中的仿真结果表明:基于动态逆的滚转角和过载控制器的时频域品质能满足无人机的飞行控制需求。     

用于制导弹药的自适应自动驾驶仪设计

传统制导弹药自动驾驶仪的设计要求精确的气动模型,并依赖于变增益(gainschedule),以说明系统的非线性.本文给出了一种简化自动驾驶仪设计程序的方法在单一飞行条件下设计逆控制器,将逆控制器与在线神经网络组合,以说明因近似逆引起的误差,这样减少了大量设计程序及精确的气动数据.这些数据在大攻角或其它情况下很重要,因为这些领域中的空气动力特征变得高度非线性化.研究发现逆的选择在其实现的过程中很重要,所以详细讨论.最后,给出该方法在非线性6自由度制导弹药中的模拟结果.     

用于制导弹药的自适应自动驾驶仪设计

传统制导弹药自动驾驶仪的设计要求精确的气动模型,并依赖于变增益(gainschedule),以说明系统的非线性.本文给出了一种简化自动驾驶仪设计程序的方法:在单一飞行条件下设计逆控制器,将逆控制器与在线神经网络组合,以说明因近似逆引起的误差,这样减少了大量设计程序及精确的气动数据.这些数据在大攻角或其它情况下很重要,因为这些领域中的空气动力特征变得高度非线性化.研究发现:逆的选择在其实现的过程中很重要,所以详细讨论.最后,给出该方法在非线性6自由度制导弹药中的模拟结果.     

巡航导弹鲁棒轨迹线性化控制器设计

基于轨迹线性化控制方法研究了巡航导弹控制器的设计问题。考虑到系统建模误差和外界干扰等不确定因素对TLC控制器性能的影响,研究了鲁棒轨迹线性化控制方法,设计了相应的控制器,并采用Lyapunov方法严格证明了闭环系统所有误差信号一致最终有界。最后应用新控制方案设计了巡航导弹飞行控制系统,仿真结果表明了方法的有效性。     

基于非线性动态逆的弹道修正控制设计研究

为了实现强耦合的非线性二维弹道修正方程解耦控制并线性化,基于非线性逆系统原理,采用三时标分离方法,在考察系统状态变量动态特性基础上,分离系统为三子系统,然后分别对各子系统设计逆控制器,对线性化后的系统基于Lyapunov函数法设计线性控制器.最后通过Matlab仿真验证了逆系统方法的有效解耦控制,并通过选择不同的回路带宽比较了系统的动态性能,结果表明了该方法的正确性和有效性.     

一种改进的微型飞行器非线性动态逆解耦控制研究

针对微型飞行器在低雷诺数条件下具有明显的非线性、非定常及强耦合的特性,研究了一种改进的非线性动态逆与比例积分相结合的MAV非线性解耦控制方法。首先,应用奇异摄动理论对MAV进行时标分离,研究快、慢状态子系统的控制器设计;其次,将比例积分环节引入控制器中,以消除非线性对消误差带来的影响;最后,对系统进行了仿真验证,仿真结果表明非线性动态逆与比例积分结合的方法能够有效实现MAV的解耦控制,具有实用价值。     

鲁棒动态逆控制在无人机姿态控制中的应用研究

针对无人机姿态控制提出了一种新的解决方案,设计了鲁棒动态逆控制器．利用非线性动态逆方法的精确线性化功能,将整个系统等效为一个已经解耦但存在不确定性的线性对象,再采用H∞回路成形方法进行设计．从而保证整个系统的鲁棒性。仿真结果表明,系统具有良好的动态性能、跟踪性能、解耦性能和鲁棒性能。     

一种基于自适应模糊系统的导弹自动驾驶仪设计方法

针对导弹非线性不确定系统,提出了基于动态逆方法及模糊自适应理论的导弹自动驾驶仪设计方法.基于导弹的非线性模型设计了快、较慢回路的动态逆控制器以实现其非线性解耦,将系统不确定性和外界干扰引入到较慢回路中.根据系统跟踪误差在线调整模糊系统权值,使其一致逼近导弹较慢回路的非线性函数.设计了在模糊系统的最小逼近误差上界未知情况...     

用在毫米波探测器上的改进型对角喇叭天线

本文分析了对角喇叭天线的特性，结合切角正方喇叭天线的原理改进了它的激励方法，设计制作了一种８ｍｍ波段改进的对角喇叭天线，分析测试结果表明：该天线的Ｅ面和Ｈ面的辐射方向图基本相同，可用于毫米波导引头和末敏探测器中的天线初级馈源。     

基于动态逆理论的自旋弹控制方法

针对自旋弹存在的非线性耦合特性,研究了以时标分离方法进行分段设计的动态逆理论解决途径.根据系统的变量快慢区分子系统,采取层叠结构设计控制器对分系统进行单独设计,并考虑实际应用中存在的具体实现问题,得到了过载驾驶仪控制器的基本结构.引入实际系统延迟及噪声等因素由dSpace与三轴转台进行了验证性试验,得出了具有工程应用价值的控制器设计方法.