二阶系统的最优控制

应用最优控制理论验证了二阶系统最优控制为典型的Ｂａｎｇ－Ｂａｎｇ控制,通过理论推导得出了其相轨迹,并讨论了二阶系统最优控制的实现。     

混合攻击机机群在空战中的最优控制策略

研究了混合攻击机机群在对由截击 -歼击机机群组成的敌国土防空系统进行突防过程中的最优控制方法 ,以攻击机的最小突防损失为战效指标 ,给出了其最优控制策略。     

自适应准则的舵减横摇控制系统的仿真研究

本文根据舵减横摇系统的模型结构及控制系统的各项要求,提出了自适应控制准则,借用人工智能和模糊控制思想,将操舵系统的限定、操纵者的要求和外界环境的变化归纳为加权阵的改变上,然后根据变化后的加权阵通过求解黎卡提方程得到最优控制量Ｕ＝－Ｋ＊Ｘ,以实现最优控制。作者在计算机上对该系统进行仿真试验,得到了令人满意的结论。     

三轴稳定拦截器常值推力姿态控制系统优化设计

针对大气层外拦截器常值姿态控制问题,设计了一种"数字变推力"姿态控制系统。通过对拦截器动力学环节合理简化,应用线性二次型最优控制理论(LQR),设计出连续型角度最优控制律,并依据廉价控制、昂贵控制等原则,选择合适的加权矩阵推导出控制量的解析表达式;根据PWPF((Pulse Width Pulse Frequency)调制原理,将用连续推力设计最优控制律用于常值推力发动机,实现了"数字变推力"姿态控制系统设计;考虑燃料消耗及PWPF线性工作区要求等应用PSO(Particle Swarm Optimization)优化算法对PWPF调制器参数进行了优化设计和仿真。仿真结果表明了该设计方法的有效性及工程应用价值。     

无人机姿态控制系统的优化设计与仿真

应用线性二次型性能指标的最优控制理论,对无人机姿态控制系统进行了优化设计,通过仿真实现了系统的最优调节。在设计和仿真过程中,借助于MATLAB最优控制工具箱及有关命令,使设计变得简单、效率得到提高。     

Halo轨道编队构型重构最优控制研究

变长度的测量基线与空间构型的多样性是航天器以编队方式执行深空探测任务的优势之一,该优势的发挥与航天器编队构型重构能力密切相关.针对Halo轨道编队构型重构问题开展研究,分析了Halo轨道编队的构型特性,推导了Halo轨道编队构型重构最优控制的Hamilton方程,基于第一类生成函数构造了最优控制Hamilton方程的迭...     

SARS病毒防护和洗消系统研制

介绍了SARS病毒的特性，针对目前一线医护人员防护措施存在的不足，从系统配套的角度，首次提出了SARS病毒防护与洗消系统的想定和研制方案，该系统不仅能实现科学、均衡防护，且个人防护器材可重复使用，具有安全、环保、经济等特点。     

防空导弹垂直发射转弯优化设计的新方法

防空导弹采用垂直发射方式时 ,最重要的要求就是导弹发射后在最短的时间内以最小转弯半径完成程序转弯 ,所以是一个快速最优控制问题 ,文章对连续系统的最优控制进行离散化 ,从而应用遗传算法对防空导弹垂直发射转弯程序进行了优化设计     

基于PEPA的目标选择方法

目标选择是军事作战领域的重要内容,而一体化联合作战更是要求目标选择从系统的角度出发,对指控系统进行破击目标选择。基于反映系统动态特性和消减主观因素的考虑,本文将过程代数的思想引入到指控系统破击目标选择领域中来。通过案例,对某防空指控系统进行简要分析,在硬杀伤和资源约束的条件下,进行目标方案选择的分析,过程简洁、结论客观、方案可行,证实了该方法的有效性,为指挥决策提供了借鉴和帮助。     

旋转永磁式机械天线的研究与实现

为实现低频电磁发信系统的小型化和低功耗,对基于旋转永磁体的机械天线,即利用永磁体机械旋转直接激励电磁波的新型低频电磁发信技术进行了理论研究与工程实践。提出基于钕铁硼永磁体和永磁同步电机的旋转永磁式机械天线技术方案及其信息加载方法,构建基于电-机械-电磁能量转换的系统模型,对其辐射效率和辐射功率进行初步分析,研究旋转永磁体在不同无限均匀介质中产生时变磁场的分布与衰减特性,研制了原理样机,并对其近区磁场和2FSK信号的加载特性进行了实验测试,验证了该方案的可行性和有效性。     

利用极大值原理求解飞行器飞行区域

利用现代最优控制理论极大值原理 ,考虑给定约束条件下所有可能的控制方案 ,确定了一定时间内飞行器飞行区域。     

微分对策在舰艇规避中的应用

关于规避鱼雷 ,特别是声自导鱼雷的问题 ,现有方法大多是定性得出的 ,缺乏一定的定量分析。本文从动态的观点 ,把舰艇与鱼雷的对抗系统用微分方程加以描述 ,并从对策和最优控制角度建立了定量指标下的数学模型 ,得到了最优策略 ,从而引出了具有实际应用价值的定性结论。通过实例对模型的最优性进行了检验     

UCAV自主空战战术机动动作建模与轨迹生成

针对战术机动动作建模与轨迹生成问题,构建了实现UCAV空战机动动作的模型结构;综合考虑飞行包线、状态参量等实际约束条件,建立了精细的UCAV质点运动动力学模型;以控制量变化率为优化对象,对机动轨迹最优控制问题进行了建模;运用基于自适应策略的遗传改进算法对最优控制问题进行快速求解,得到了优化的控制量变化率,并根据运动动力学模型求解得到机动轨迹及具体飞行参数。最后以斤斗机动动作为例进行了仿真验证,结果表明:建立的模型可以准确而完备地表征多约束条件下的机动动作特征,改进的最优控制问题求解策略能够快速计算得到优化的控制量变化率,生成的轨迹符合机动动作的几何形态与状态特性。     

助推-滑翔飞行器弹道最优控制研究

从多阶段多约束最优控制的角度对助推-滑翔飞行器弹道最优控制问题进行研究。首先建立了无量纲化的弹道动力学方程组并提炼出总体设计参数;其次使用Radau伪谱方法将多约束的弹道最优控制问题转化为非线性规划问题,通过引入连接点概念处理多阶段不连续问题,并采用序列二次规划方法进行求解;最后通过数值算例验证了方法的实用性和有效性。数值优化算例表明,通过多阶段Radau伪谱方法可较好处理助推-滑翔飞行器全射程最优问题,所得计算结果与理论最优解一致。     

基于逐步后退法的车辆半侧液压主动悬挂最优控制设计与仿真

建立了充分考虑液压装置动力学特性的车辆半侧非线性主动悬挂模型,并提出了线性二次型最优控制与非线性逐步后退法相结合的内外环控制方案。首先根据目标需求在外环设计二次型指标下的最优控制器;然后在内环利用逐步后退法处理因液压装置引入的非线性项。仿真结果表明,使用该设计方案的主动悬挂可以获得比被动悬挂优越的车辆性能。     

随机最优控制在火箭弹滑翔控制中的应用

针对远程制导火箭弹滑翔飞行过程中弹道具有随机性且伴随着较严重的时变非线性问题,为了克服各种扰动因素的影响,提高弹道控制效果,基于随机非线性系统最优控制理论,研究了最优控制算法,推导了最优控制状态方程,设计了一种最优滑翔控制器。通过对气动参数摄动情况下的滑翔弹道控制过程的仿真,验证了该最优滑翔控制器的有效性。     

基于最优控制的翼伞路径规划

提出了一种基于最优控制的翼伞路径规划方法。该方法以提高落点精度和减少操纵量为目标,将翼伞的轨迹优化问题转变为参数优化问题,并运用改进的粒子群优化算法进行了有效的求解,得到了基于最优控制的翼伞路径规划的近似最优解。为了验证该方法的可行性,在仿真环境中同时使用了传统分段控制方法和最优控制方法。归航的计算机仿真结果表明,基于最优控制的翼伞路径规划方法提高了落点的位置精度和方向精度,同时减少了操纵量。     

延时线性系统最优控制的Walsh级数分析法

本文借助于 Walsh 级数的分析方法,导出了延时算子,并利用延时算子和 Walsh级数的运算特性给出了一套延时线性系统最优控制的 Walsh 级数分析法,避免了求解 Riccati方程使算法非常简单。     

时延数字控制系统最优控制问题的离散正交多项式解法

本文利用一般的离散正交多项式研究了具有2s个时延项离散系统的最优控制问题。文中导出了系统状态和控制向量离散正交级数展开式中系数向量间的关系,然后,将离散动态系统的最优控制问题转化为直接对二次型性能指标中一组系数向量的参数优化问题,并由一组线性代数方程给出了这组最优系数向量的解。最后,还介绍了一个数值例子。     

用有限元法优化高射机枪结构设计

以某高射机枪为研究对象,采用有限元法对该枪进行建模,并用实验研究的结果检验和修改了理论模型。计算了该枪的结构动态特性和枪口动力响应,从改善射击精度的角度出发,通过对若干结构修改方案的模拟计算,提出了该枪结构修改的参考意见。