QFT在导弹俯仰通道控制中的应用

定量反馈理论(QFT)是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法。导弹发射过程中，具有强不确定性，且弹体参数随时间连续变化。文中采用QFT控制律设计方法用于导弹俯仰通道鲁棒控制律的设计。仿真表明，所设计控制律满足导弹6组特征点的鲁棒稳定性指标和跟踪性能，且控制舵偏比基于PID控制的偏量减小40％，俯仰角调节时间3．29s也优于原PID控制所需调节时间4．53s。     

QFT在导弹纵向通道控制中的应用

定量反馈理论（QFT）是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法．导弹飞行过程中，具有较强不确定性，且弹体参数随时间连续变化．文中将QFT控制律设计方法用于导弹纵向通道鲁棒控制律的设计．仿真表明，所设计控制律满足导弹5组特征点的鲁棒稳定性指标和跟踪性能，能够减小最大攻角．     

基于滑模方法的自适应一体化导引与控制律设计

研究了寻的导弹的导引控制一体化设计问题。建立了俯仰通道的一体化导引与控制系统模型,并利用非线性状态变换将模型转化为标准形式;为处理系统中存在的非匹配未知有界不确定性,采用滑模控制方法设计了自适应的非线性一体化导引与控制律,该反馈控制律不但可以保证导弹精确命中目标,而且能保证导弹自身姿态的稳定性。导弹的六自由度非线性数值仿真结果验证了所提的导引控制一体化设计策略的正确性和可行性。     

定量反馈理论在导弹飞行控制系统设计中的应用

导弹飞行控制系统（FCS）设计面临的一个主要困难是模型参数的大范围变化所带来的系统不确定性。分析总结了定量反馈理论（QFT）的基本原理、设计步骤和特点，运用该理论对导弹FCS进行了设计研究。研究发现，QFT能够很好地解决飞行控制系统由于模型参数具有不确定性而造成的控制系统鲁棒性设计问题，并从工程应用角度为飞行器纵向控制系统提供了一种鲁棒控制设计方案。大量的仿真结果表明，运用这种理论方法设计的控制系统不仅具有良好的鲁棒性能，而且具有较强的工程应用价值。     

基于定量反馈理论的姿态控制技术研究

定量反馈理论QFT是基于频率响应的一种鲁棒控制系统设计方法,在飞行器的飞行过程中,机体特性具有不确定性,在综合考虑被控对象的不确定范围和闭环系统性能指标的基础上,利用定量反馈理论QFT对飞行器纵向通道的姿态控制进行了研究。仿真表明,所设计的控制律,在拉偏和干扰情况下,能够较好地跟踪指令信号,其中攻角最大误差为0.6°,侧滑角最大误差为0.9°,滚转角最大误差为2.8°,满足设计要求。     

基于定量反馈理论的弹道导弹俯仰通道姿态控制系统设计

定量反馈理论（QFT）是一种既能满足不确定性系统的鲁棒性要求,又在工程应用中易于实现的基于频域的鲁棒设计方法。基于QFT设计考虑弹体不确定性的弹道导弹俯仰通道姿态控制系统,性能验证与时域仿真结果表明,所设计的QFT控制系统具有良好的鲁棒性和快速性。     

小灵巧导弹自抗扰BTT控制器设计与仿真

针对非线性、时变、强耦合和具有不确定性的小灵巧导弹(SSM)控制系统,运用自抗扰控制理论,设计了一种新的BTT控制器。滚转通道单独设计控制器,对俯仰和偏航通道建立多输入—多输出二阶非线性耦合模型,采用扩张状态观测器对系统的不确定性与干扰进行实时估计和补偿,并由非线性状态误差反馈律设计BTT控制器,以实现对导弹的解耦控制。数字仿真结果表明:所设计的自抗扰BTT控制器可以满足导弹系统的控制要求,具有优良的跟踪性能、鲁棒性能以及对非线性强耦合系统的解耦性能。     

双旋弹俯仰/偏航通道误差积分增广自适应控制

双旋弹的飞行空域大、时变参数多、俯仰/偏航通道之间耦合严重,为其俯仰/偏航通道控制系统设计带来了许多挑战。针对双旋弹俯仰/偏航通道的非线性控制问题,建立了双旋弹七自由度动力学方程,并基于弹丸线性化理论,得到双旋弹俯仰/偏航通道的近似线性描述。利用过载跟踪误差的积分对系统进行增广,并根据得到的增广系统的结构特点,设计了自适应控制律及参数自适应律。通过构建李雅普诺夫函数证明了增广系统的稳定性。仿真结果表明,利用误差积分增广方法设计的双旋弹俯仰/偏航通道模型参考自适应控制器,在系统具有不确定性和随机扰动时,可以保持与参考模型接近的控制性能和解耦性能。研究结果为解决双旋弹俯仰/偏航通道运动中的复杂非线性问题提供了理论依据和参考方法。     

显模型跟随飞行控制律设计与仿真

以运输型直升机为研究对象,根据飞行品质规范ADS-33E的要求,设计直升机俯仰、滚转、航向和高度通道的理想模型;利用状态反馈方法,针对不同高度和速度下的飞机模型,设计显模型跟随控制律;拟合包线内的控制器参数,实现显模型跟随调参控制律。最后,系统仿真试验结果表明,采用这种控制方案可以取得良好的控制效果,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于自适应动态面及控制分配的敏捷导弹自动驾驶仪设计

根据自适应动态面控制理论和动态控制分配算法,提出了一种直接侧向力与气动力复合控制的敏捷型导弹自动驾驶仪设计方法。敏捷型导弹拥有侧喷发动机和舵机两套控制执行机构,为了提高两套执行机构共同作用的控制效果,导弹控制系统设计分为虚拟控制律设计和控制分配算法设计。考虑系统模型的不确定性和外界干扰的影响,结合动态面控制和自适应控制的思想设计了虚拟控制律,然后通过控制分配算法将虚拟控制律产生的控制量分配给实际执行机构。仿真结果表明,该方法设计的自动驾驶仪对过载的响应快速且平稳。跟踪过程中,侧喷发动机和舵机相互配合,发挥了两套执行机构共同作用的效果。     

基于专家PID的滚转导弹控制系统

针对滚转导弹俯仰和偏航通道较强的气动不确定性和运动耦合,设计了一种专家PID控制系统。建立了滚转导弹的动力学模型,并采用十字舵来控制俯仰和偏航通道,利用专家PID控制方法设计该导弹的控制系统,并在Matlab中对控制系统进行仿真。仿真结果表明:该控制器能满足良好的性能要求,具有较强的鲁棒性和自适应性,能有效应对俯仰和偏航通道产生较强气动和运动耦合。     

考虑不确定性的模块化战术导弹优化设计

针对不确定性因素对模块化战术导弹总体参数影响较为敏感,从而导致设计出的导弹无法满足要求问题,开展了模块化战术导弹不确定性优化设计。以某38 kg级别直升机载空地导弹为研究对象,采用稳健性优化设计理论,建立模块化导弹稳健性优化设计模型,分析载荷质量与质心位置、速度方案、弹道方案3类不确定问题对导弹起飞质量与设计约束的影响。优化结果表明：在付出很小质量代价基础上,稳健性优化方案可降低不确定性因素对设计目标的影响,大幅度提升满足设计约束的概率。方案对比分析表明：增加导弹飞行高度与续航阶段末速可提升模块化直升机载空地导弹起飞质量稳健性;增加续航段末速与尾舵展长、减小弹翼展长可提升设计约束稳健性。     

大攻角下防空导弹鲁棒控制器设计

以大攻角飞行条件下的防空导弹为研究对象,提出了包含有界干扰输入和不确定性参数的弹体模型,建模分析了测量噪声和舵机随动机构的不确定性,分别应用H∞和μ综合对俯仰通道控制器进行了分析设计,仿真验证了控制器良好的动态性能和鲁棒性能。     

飞航导弹总体参数优化设计研究

以空气喷气型飞航导弹为研究对象 ,探讨其主要总体参数优化设计效果 .通过建立全弹质量计算模型、气动估算模型和涡喷发动机性能插算等数学模型 ,选取一定的控制规律进行了质点弹道计算 .在满足总体战术技术指标前提下 ,以航程最远作为目标函数 ,对导弹 5个总体参数进行了优化设计 ,所得结果令人满意     

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。     

可靠性优化方法在飞航导弹多学科设计优化中的应用

飞航导弹多学科设计优化(MDO)中,设计变量的不确定性可能降低设计结果的可靠性,传统的MDO方法无法解决这个问题。基于序贯优化和可靠性估计(SORA)的可靠性优化方法将优化设计和可靠性分析有机结合,在优化过程中考虑设计变量的不确定性,并采用单循环形式搜索优化设计结果。通过飞航导弹多学科设计优化的算例,可知基于SORA的可靠性优化方法不仅可以减小设计变量不确定性对设计结果的影响,提高可靠性,还可以有效提高计算效率。     

超声速巡航导弹速度控制系统设计

为解决超声速巡航导弹速度控制系统存在的参数时变、不确定干扰问题,设计了一种反演鲁棒控制律。在巡航导弹的动力学模型中考虑固体冲压发动机的工作特性,分析并建立了超声速巡航导弹速度控制系统数学模型; 采用反演算法推导了虚拟期望推力值,并基于Lyapunov理论设计了具有鲁棒性能的速度控制律。以某超声速巡航导弹为例,设计反演鲁棒控制律,并与传统PID控制进行对比分析,仿真结果表明,速度控制系统能够快速、准确地跟踪速度指令且具有较强的鲁棒性。     

巡飞弹终端自适应滑模控制系统研究

为了实现巡飞弹稳定飞行,提出了利用终端自适应滑模控制方式,将巡飞弹法向过载作为控制对象进行反馈控制;推导出控制器即舵偏角表达式,计算控制参数,使系统保持稳定,进行系统仿真,在存在扰动的情况下,检测系统的抗干扰能力;结果表明：终端自适应滑模控制系统可有效快速跟踪巡飞弹法向过载,具有很好的鲁棒性;为巡飞弹飞行控制系统研究提供依据和参考。     

空空导弹拦截巡航导弹的一种模拟打靶方法研究

给出了空空导弹攻击巡航导弹时简化后的双方运动学和动力学模型、一种空空导弹导引方法和控制系统模型以及随机误差模型 ,用蒙特卡洛打靶方法得出了空空导弹拦截巡航导弹的杀伤概率