基于通用扩张状态观测器的鲁棒飞行控制方法

针对参数不确定、外界干扰与测量噪声情况下飞行控制问题,提出一种基于通用扩张状态观测器的鲁棒飞行控制方法。基于状态相关的Riccati方程控制方法对飞行器俯仰通道非线性模型进行扩展线性化;引入基于通用扩张状态观测器的控制方法,设计干扰补偿增益,实现对外界干扰的估计与补偿;通过在线解算状态相关矩阵及代数黎卡提方程,得出状态反馈增益与干扰补偿增益,实现对飞行器期望攻角的跟踪控制。与已有方法对比表明,所提方法不仅对系统模型不确定性与外界干扰具有较强的鲁棒性,而且在较大测量噪声情况下,其依然能够保证良好的跟踪控制效果,具有较强的工程应用价值。     

线性系统的鲁棒容错控制设计方法

考虑了线性故障系统的鲁棒容错控制问题。利用状态反馈特征结构配置参数化结果,提出了一种鲁棒容错控制设计方法。该方法将故障系统的鲁棒容错控制问题转化为含有约束的最小化问题。数值算例及其仿真结果验证了所设计方法的简单性和有效性。     

通用扩张状态观测器鲁棒飞行控制方法

针对存在参数不确定、外界干扰与测量噪声情况下飞行控制问题,提出一种基于通用扩张状态观测器的鲁棒飞行控制方法。首先基于状态相关的Riccati方程（SDRE）控制方法,对飞行器俯仰通道非线性模型进行扩展线性化;而后引入基于通用扩张状态观测器的控制方法,设计干扰补偿增益,实现对外界干扰的估计与补偿;最后通过在线解算状态相关矩阵及代数黎卡提方程,得出状态反馈增益与干扰补偿增益,实现对飞行器期望攻角的跟踪控制。通过与已有方法进行对比,验证了本文所提方法不仅对系统模型不确定性与外界干扰具有较强鲁棒性,而且在较大测量噪声情况下,其依然能够保证良好的跟踪控制效果,具有较强的工程应用价值。     

基于模型跟踪变结构控制的飞行重构控制律设计

提出一种基于模型跟踪变结构控制的飞行重构控制律的设计方法.利用该方法能实现受控对象对理想模型较高精度的跟踪,使重构飞行控制系统具有较好的控制性能.首先设计了一个比例-积分滑模面以确保消除稳态误差,采用极点配置技术使滑模具有良好的动态品质,其次利用饱和控制技术来减少变结构控制引起的抖振现象,最后以某型飞机纵向飞行控制系统为例进行了相应的数字仿真.结果表明重构系统不仅实现了无抖振模型跟踪,而且还具有较强的鲁棒性.     

动态逆和变结构控制理论的BTT无人机控制系统设计

基于动态逆和变结构控制理论设计了BTT无人机控制系统,首先应用时间尺度理论将控制系统分为快变量和慢变量两个子系统.在快变量子系统中以[p,q,r]为子系统输出、以计算力矩[l,m,n]为控制输入,再根据子系统输入解算出舵面偏转角,在控制律的设计中,应用动态逆理论进行输入输出线性化,再以计算力矩偏差为子系统摄动设计变结构控制律.在慢变量子系统中以[α,β,μ]为子系统输出、以[p,q,r]为控制输入,在控制律设计中,应用动态逆理论进行输入输出线性化,再以计算气动力偏差为子系统摄动设计变结构控制律.整个系统的设计中需要确定气动导数的上下界,控制律设计简单,易于工程实现.最后仿真分析得出,这种方法有较好的控制效果.     

小灵巧炸弹离散鲁棒动态逆BTT控制器设计与仿真

以小灵巧炸弹为控制对象,从工程实际应用角度研究了非线性离散鲁棒动态逆BTT控制器设计问题。采用模拟化设计方法,将连续鲁棒动态逆BTT控制器离散获得了离散控制器。通过混合仿真较全面地验证了离散控制器的稳定性和基本性能:虽然比连续控制器的动态性能略有降低,但离散控制器的鲁棒性、解耦特性以及对信号噪声的干扰适应性等方面,仍然能够达到设计目标要求,这对于工程实际中常用的以计算机解算控制信号的方法来说具有重要实用价值。所设计的离散鲁棒动态逆BTT控制器,具有良好的工程应用前景。     

小灵巧炸弹离散鲁棒动态逆BTT控制器设计与仿真

以小灵巧炸弹为控制对象,从工程实际应用角度研究了非线性离散鲁棒动态逆BTT控制器设计问题。采用模拟化设计方法,将连续鲁棒动态逆BTT控制器离散获得了离散控制器。通过混合仿真较全面地验证了离散控制器的稳定性和基本性能:虽然比连续控制器的动态性能略有降低,但离散控制器的鲁棒性、解耦特性以及对信号噪声的干扰适应性等方面,仍然能够达到设计目标要求,这对于工程实际中常用的以计算机解算控制信号的方法来说具有重要实用价值。所设计的离散鲁棒动态逆BTT控制器,具有良好的工程应用前景。     

飞行器执行机构故障的鲁棒容错控制器设计

针对具有冗余操纵机构飞行器的执行机构故障,提出了一种主控制器加补偿控制器的鲁棒容错控制器结构。两个控制器可分开单独设计。系统无故障时,仅主控制器作用,保证被控系统具有较高的性能;系统发生故障后,启用补偿控制器,在保证闭环系统稳定的前提下尽可能地补偿故障对系统造成的影响。控制器可以兼顾系统的性能鲁棒性和容错性,可作为自修复飞行控制系统中的应急控制律。采用PID基于扩张状态观测器的故障补偿的方法实现了该控制器结构。最后,以飞机方向舵卡死故障为例,验证了该控制器的正确性和有效性。     

基于变结构导引律的UCAV自主轨迹控制

研究无人作战飞机的自主轨迹控制问题.在一定假设条件的基础上,推导出无人作战飞机的三自由度运动模型;将变结构控制理论运用于无人作战飞机的导引,推导出变结构导引律;在自主轨迹控制算法中,由变结构导引律根据期望轨迹点计算出状态的期望值,并将该期望值与由运动模型得到的状态实际值之间的误差来驱动控制,自主轨迹控制控制的过程就是这个误差收敛到零的过程;仿真结果表明该自主轨迹控制算法能够快速地使无人作战飞机达到预定的轨迹点,且控制过程中控制量的变化平稳,具有良好的效果.     

固定形式的变结构控制对应的趋近律

对固定形式的变结构控制对应的趋近律进行了研究,分别推导出用全部状态构成的控制、用部分状态构成的控制以及形式为u＝ueq＋ud的控制所对应的趋近律．     

空对地导弹的变结构三维导引律

推导了空对地导弹的三维导引律模型,并设计了针对机动目标的变结构导引律,分析了其制导特性.设计的导引律由于需要的目标信息少,可以便利地应用于实际工程中,数字仿真结果证实了设计的导引律的可行性.     

离散变结构控制系统的变速趋近律

首次提出了离散变结构控制的变速趋近律．文中指出,在变速趋近律的制约下,会出现扇形的切换区．给出了扇形切换区准滑动模态的数学模型．     

基于CFD方法的典型防空导弹气动反设计研究

建立了基于计算流体动力学(CFD)的防空导弹气动反设计方法,对世界几种典型防空导弹气动外形进行了反设计研究,计算了气动特性参数,进一步通过综合对比,剖析了气动布局以及气动外形的主要特点,最后给出了总结和启示,可作为工程设计的有益参考。     

基于状态反馈的导弹滚转通道变结构控制

针对导弹滚转通道参数时变性和快速性要求,提出了一种易于实现状态反馈变结构控制器的设计。将系统分为确定部分和不确定部分,然后分别对这两部分进行变结构控制。结果表明,适当的校正规则不仅保证滑模的存在,而且具有对参数扰动和外部扰动的不变性;状态信号的反馈提高了滚转通道的响应能力;伪滑模大大削减了变结构控制的抖动。并通过仿真证明了该方法的正确性和有效性。     

空舰导弹火控系统精度分析研究

介绍了一种空舰导弹火控系统动态精度试验的试验方法、误差分析理论和方法.用导弹火控系统的数据测量设备获取火控系统输出射击诸元参数实际值,再测量载机和靶船的位置和运动参数,经真值解算模型解算出射击诸元参数标准值.将实际值与标准值进行比较与分析,即可得知空舰导弹火控系统的动态精度是否满足要求.此方法已成功地应用于导弹火控系统精度飞行试验中.     

基于Bootstrap方法的舰空导弹武器系统制导精度评定

针对靶场进行导弹武器系统制导精度评定试验样本少的问题,提出了一种通过仿真提高试验结果评估置信度的数据融合评估方法。对舰空导弹武器系统制导误差产生的原因、误差分布规律进行了分析,给出了基于Bootstrap的制导精度评定方法。     

舰空导弹武器抗干扰与反隐身技术研究

电子战在现代战争中的地位和作用日益提高,已从战争辅助保障手段发展成为战争中不可缺少的重要作战武器;电子战是现代战争的序幕与先导,并贯穿于战争的全过程,进而决定战争进程和结局.在分析舰空导弹武器面临的典型干扰目标威胁环境基础上,分析了目前舰空导弹武器存在的主要问题,提出了舰空导弹武器系统发展方向的建议.     

基于高层滑模的导弹电液伺服机构模糊滑模控制

针对导弹电液伺服机构的跟踪控制问题,设计了一种模糊滑模控制方案。将高层滑模函数作为模糊控制系统的一维输入,简化了一般模糊滑模控制系统结构,从而得到具有少量规则的模糊滑模的设计方案。仿真结果表明了该方案可以减小跟踪误差,增强系统的鲁棒性和削弱控制信号中的高频抖振。