碟形飞行器复合控制系统工作范围研究

针对碟形飞行器变质量矩／推力矢量复合控制系统,设计了PD控制器并进行了仿真研究．接着将复合控制与单独控制的输出跟踪输入的范围情况进行了对比,发现复合控制输出跟踪输入幅值范围等于单独推力矢量控制和单独变质量矩控制输出跟踪输入幅值范围的线性叠加,即“1＋1=2”,并进行了理论证明。然后针对系统设计了变结构控制器,进行仿真研究后发现,复合控制能够跟踪输入最大值,能够大于单独推力矢量控制和单独变质量矩控制,能够跟踪输入最大值之和,即出现“1＋1〉2”的效果。     

基于Animation的6-DOF无人飞行器可视化半实物仿真

MATLAB中Aerospace工具箱的6DOF Animation模块，是飞行仿真可视化的方便工具。然而，由于不支持定步长运算，使得它无法直接应用于半实物仿真的可视化。该文分析了半实物仿真平台的需求，并根据其需求改写了6DOF Animation模块，使得它能够支持定步长运算。将这个模块应用于6-DOF无人飞行器半实物仿真的三维动画演示，能够满足仿真实时性、时间确定性的要求。     

一类高超声速飞行器自适应容错控制器设计

高超声速飞行器控制系统具有非常突出的强耦合、强非线性、时变的力学特性,在其研究与设计过程中,需要处理高速飞行带来的弹性形变、多输入多输出、气动参数不确定以及高温高热等原因导致的各种传感器故障和部分作动器故障等一系列问题,因此该类飞行器控制系统的研究与设计面临着传统飞行器控制系统研究所未有的困难和挑战.针对高超声速飞行器飞行过程中遇到的部分作动器故障问题,本文提出了非线性观测器与控制器一体化设计的高超声速飞行器自适应反演容错控制方法.首先将飞行器作动器故障模型转换为一类状态不能完全测量,且具有未知参数和未知控制增益的SISO输出反馈非线性最小相位系统,然后,基于改进的K-滤波器理论对状态向量进行重构,在系统只有输出可以测量的情况下,设计了一种新型观测器,确定出收敛的状态向量,设计出强自适应能力的控制器,保证了系统所有信号的有界性.在自适应反演设计时,采用动态面设计方法,引入一阶滤波器,得到虚拟控制量的微分,消除传统反演设计中的"项数膨胀"问题,用Lyapunov稳定性定理保证误差一致有界.仿真实验验证了该算法的有效性.最后以高超声速飞行器纵向通道为例,验证了上述理论.     

飞航导弹基于输出重定义的变结构控制

为了解决以导弹法向过载为输出的非最小相位问题,采用了输出重定义技术。根据导弹的法向过载和角加速度重新定义了新输出量。推导了系统为最小相位系统的条件。考虑到输出重定义技术的鲁棒性问题,采用了变结构控制方法设计导弹的过载控制系统以提高鲁棒性。举例进行了仿真研究,结果证明了过载控制系统的稳定性和鲁棒性。     

模糊Terminal滑模变结构控制

普通的Terminal滑模控制器当误差较大时收敛的速度较慢,文中提出了一种新的Terminal模糊滑模控制方法.使其既具有普通Terminal滑模控制的优点,即保证了输出跟踪误差在有限时间内收敛到零,使系统的动态性能优于普通滑模中的性能;又使系统具有快速响应的特性,而且具有较好的鲁棒性.仿真结果表明,使用Terminal模糊滑模控制器控制十字梁实验系统是可行的.     

一类碟式飞行器的线性-自适应Terminal滑模混合控制

提出了一种新的线性-自适应Terminal滑模混合控制,把线性状态反馈控制和自适应Terminal滑模控制结合在一起.Terminal滑模控制能够使误差在有限时间内快速收敛到零.在介绍Terminal滑模概念和自适应Terminal滑模方法的基础上,设计了基于质量控制的飞碟的相应控制器.基于质量控制的飞碟是一个多输入多输出的高阶非线性系统.本文的方法保证了输出跟踪误差在有限时间内快速收敛到零,并且有比传统滑模控制更好的动态性能,最后仿真说明了本方法的有效性.     

高机动反舰导弹控制系统设计

提出了基于变结构和过载控制理论设计反舰导弹控制系统的方法,满足了现代反舰导弹超音速、大空间机动的要求,并通过仿真证明了这种设计方案良好的控制效果.     

超音速反舰导弹的最优末制导律研究

研究了超音速反舰导弹的末制导问题。利用伪控制变量的概念,建立了简单的描述反舰导弹与目标舰艇相对运动的状态方程。根据最优控制理论,推导了反舰导弹的最优末制导律,保证脱靶量指标和能量消耗均为最小。最后,举例进行了全弹道仿真研究,仿真结果表明了所设计的最优末制导律的有效性。     

飞航导弹俯仰通道组合高度设计方法研究

指出了单独使用无线电高度表时存在的问题,提出了采用卡尔曼滤波技术.通过捷联惯导和无线电高度表进行组合高度设计的方法,并给出了仿真结果。     

一类碟式飞行器的线性-自适应Terminal滑模混合控制

提出了一种新的线性-自适应Terminal滑模混合控制，把线性状态反馈控制和自适应Terminal滑模控制结合在一起。Terminal滑模控制能够使误差在有限时间内快速收敛到零。在介绍Terminal滑模概念和自适应Terminal滑模方法的基础上，设计了基于质量控制的飞碟的相应控制器。基于质量控制的飞碟是一个多输入多输出的高阶非线性系统。本文的方法保证了输出跟踪误差在有限时间内快速收敛到零，并且有比传统滑模控制更好的动态性能，最后仿真说明了本方法的有效性。