倾斜转弯导弹控制耦合分析与解耦方法研究

主要介绍了对BTT导弹控制系统设计影响较大的运动、惯性、气动交叉耦合,对其对控制系统三通道的影响程度进行了分析.在考虑强交叉耦合情况下,利用模型跟踪方法进行解耦设计BTT自动驾驶仪,同时利用参数自校正前馈控制方法进一步改善BTT解耦效果.     

成像制导半实物仿真系统设计研究

红外成像制导系统是一个技术要求高的复杂大系统。介绍了导弹红外制导控制仿真系统的组成、功能及仿真过程,同时阐明了成像制导半实物仿真系统设计中涉及到的图像目标模拟、图像导引头的介入方式以及制导部件仿真测试和图像生成等问题的解决和设计方法。     

微纳卫星姿态确定与控制半实物仿真系统设计

航天器姿态控制系统需要特殊的运行环境,在地面很难考核,这给系统可靠性带来一定的风险。针对微纳卫星的特点,设计并研制了一套面向微纳卫星的姿态确定与控制半实物仿真系统。该系统通过数字化模型模拟卫星姿态轨道运动、敏感器模型产生敏感器测量数据、执行器模型生成控制力矩、敏感器模拟器实现通信协议,最终实现姿态控制系统的全系统仿真。这套系统可以接入卫星控制系统回路,实现对姿控系统软件、硬件的考核,同时验证算法的性能。基于该系统,对天拓三号卫星姿控系统进行地面半实物仿真,并对比在轨试验数据,结果表明系统设计合理,仿真结果可信。     

在半实物环境中对样机数字飞行控制算法的评估

在导弹飞行控制系统设计中,为减小研制中的风险,必需及早对数字飞行控制算法进行评估。为了降低成本、缩短研制周期,这些算法的评估不必通过飞行试验,而可以将它们编制在一台飞行计算机样机中,在半实物实时仿真环境中进行试验。这种类型的试验提供了比全数字仿真更为逼真的环境。仿真中包括的典型硬件是一台具有数字飞行控制算法编码的飞行计算机样机、安装在运动台上的一套惯性测量组合(IMU)和连接到模拟实际飞行负载的动态负载台上的舵机组合(FAU)。本文讨论一个半实物仿真试验,它是为了试验所提出的数字飞行控制系统而进行的。事实证明这种试验是有用的,而且是成功的。本文的内容包括:硬件/软什试验设备的结构描述,把试验硬件和软件与飞行硬件和软件对接的全过程及试验结果的概述。     

仿真在制导兵器试验与鉴定中的应用

制导兵器向信息化方向发展,对制导兵器试验与鉴定技术提出了新的要求.针对这些新要求,介绍了国外制导兵器仿真试验技术现状和方法,论述了仿真在制导兵器试验与鉴定中的作用,设计了制导兵器半实物仿真试验系统及其试验模式.得出结论认为,建立实际飞行试验与半实物仿真试验相结合的综合试验模式,是仿真技术在制导兵器试验与鉴定中应用的发展方向.     

可见光成像制导半实物仿真中的图像生成技术

目标成像仿真系统是半实物仿真试验中的关键设备,计算机图像生成技术又是成像仿真中的一项关键技术。根据可见光成像制导半实物仿真的需求,从星体数据的坐标转换、星体和目标的位置和亮度控制,以及在计算机仿真的虚拟空间中导引头与目标之间的相对关系等方面,讨论了目标/星光背景动态场景的软件研制过程,实现了高帧频目标/星光背景场景的动态生成,并在仿真试验中得到应用。     

组网雷达的半实物分时仿真方法

提出了组网雷达的半实物分时仿真方法,可有效解决在半实物仿真中,采用一套半实物设备实现多部雷达组网仿真的问题.半实物分时组网仿真方法包括离线处理的、以整个跟踪时间为周期的长分时方法,以及在线处理的、以雷达采样间隔为周期的短分时方法.首先介绍了一个典型的半实物仿真系统,接着描述了两种分时仿真方法的流程,其次对两种方法的核心...     

变外形航弹离散滑模BTT自动驾驶仪设计*

为提高变外形航弹BTT控制系统对弹翼作动影响的鲁棒性能,提出了一种基于离散滑模控制原理的BTT自动驾驶仪设计方法。建立了航弹BTT控制仿射模型,针对该模型中存在的时变特性与耦合问题,通过反馈线性化方法对原系统进行解耦并离散化处理,将由后掠角采样值误差引起的各动力学系数偏差项作为模型不确定扰动,设计了变外形航弹的离散滑模BTT自动驾驶仪。仿真结果表明,所设计的离散BTT控制系统实现了各通道的解耦控制,对时变参数摄动具有良好的鲁棒性能,验证了对指令跟踪的动态延迟和误差与采样周期有关,实际选取时需综合考虑实际硬件性能与期望的指令跟踪精度要求。     

战术导弹制导控制系统一体化设计仿真平台

对战术导弹的制导控制系统的设计阶段和特点进行了分析研究,对设计流程及所用到的方法进行了研究,在研究的基础上提出了制导控制系统一体化设计仿真分析平台的思路,该平台可用于常规导弹制导控制系统的一体化设计,包括导弹的控制系统设计分析、制导律设计、制导控制系统的数学建模与仿真、半实物仿真分析以及系统性能评估等,具有可扩展性,为战术导弹制导控制系统研究提供模块化手段,加速战术导弹的研制进度。     

面向半实物仿真设计的环节及传递关系建模方法研究

为简化半实物仿真方式在复杂装备维修训练中的建模过程,提出了一种基于环节及传递关系的建模方法．在分析半实物仿真建模过程与目标的基础上,确立了模型的建模思路与基本元素,以实装电路半实物仿真建模为例介绍了模型的建模方法与步骤,并对模型进行了定性分析．模型的半实物仿真设计验证了建模方法的适用性,为复杂系统半实物仿真模型的构建提供了一种新的选择．     

基于HLA和仿真网格的空间预警系统建模/仿真

采用面向对象的方法对弹道导弹防御系统的重要组成部分——空间预警系统进行分析、建模,在基于HLA和仿真网格的支撑环境中,建立其仿真系统,根据实体和局域网间耦合程度需要,采用不同的网络通讯机制,并联接相应的计算机生成兵力系统。系统可分析空间预警系统的原理、配置方案,进行弹道导弹探测与参数估计,战场态势多维信息显示。     

BTT导弹状态反馈H_∞控制自动驾驶仪设计

针对倾斜转弯(BTT)导弹自动驾驶仪的抗干扰性和鲁棒性问题,以考虑耦合的情况下建立的更接近于实际的导弹数学模型为基础,将通道间的耦合作为干扰,在弹道特征点上对导弹模型进行解耦和线性化,得到各个通道的数学模型;设计基于线性矩阵不等式(LMI)的状态反馈H_∞控制自动驾驶仪,搭建全耦合状态下的三通道仿真模型,并进行联合仿真研究。结果表明所设计的状态反馈H_∞控制自动驾驶仪能够实现对导弹制导指令的有效跟踪,满足BTT导弹控制的要求。     

网络化无人水下航行器CAN总线调度方法

传感器时间驱动,控制器和执行器均为事件驱动的网络控制系统节点驱动方式,已在众多的网络控制系统研究中被采用。在此种节点驱动方式下,依据各控制回路传感信息的不同时间性质将网络化无人水下航行器各控制回路划分为周期性控制回路和随机性控制回路来进行处理。采用时分复用原理对系统总线传输时间进行划分,通过递归遍历寻优方法对系统周期性控制回路信息传输需求进行优化调度;基本周期最小时间余量最大的寻优指标确保了总线负载均衡和随机性控制回路信息传输需求得到及时满足,这样有效地减少了低优先级控制回路(节点)信息传输的延迟等待时间。利用M ATLAB/T uretim e工具进行仿真试验,仿真结果说明了调度方法的有效性。     

基于虚拟飞行仿真的导弹控制系统设计

根据风洞虚拟飞行仿真系统的特点以及试验要求,设计了用于风洞虚拟飞行仿真的模型导弹的俯仰、偏航和滚转通道控制系统。导弹俯仰通道采用了迎角指令控制的三回路闭环控制结构,滚转通道采用了滚转姿态角指令控制的两回路闭环控制结构,而偏航通道采用液压驱动机构来开环控制侧滑角。利用极点配置法设计了俯仰和滚转通道的控制增益。最后通过数字仿真对所设计的控制系统进行了仿真验证。从数字仿真结果可以看出,无论是时域还是频域,所设计的俯仰和滚转通道闭环控制系统均能满足风洞虚拟飞行仿真的要求。     

反舰导弹模糊控制的实现与仿真

分析了模糊控制技术在导弹控制系统中应用的可行性,并基于过载控制原理设计了模糊控制器,对由模糊控制器构成的过载稳定回路进行了仿真.仿真结果表明,回路对阶跃输入响应信号有较好的快速性和稳定性,对控制对象参数变化有较好的适应性.     

面向控制的电控单体泵柴油机仿真

为拓宽电控单元硬件在环仿真应用范围,进行了电控单体泵柴油机建模仿真。提出了面向控制的电控柴油机建模的要求和模型选择,在Matlab/Simulink中,建立了柴油机简化非线性模型以及电控单体泵系统模型,模型验证表明所建的柴油机模型具有较好的准确性;以计算时间和计算参数为衡量指标,分析和对比了不同的计算步长和计算方法对模型计算结果的影响;进行了实例模型应用试验,结果表明模型能实时准确地满足ECU硬件在环仿真要求。     

某巡航式飞行器控制系统设计与仿真

在详细分析某巡航式飞行器运动模型的基础上 ,论述了采用经典控制理论设计该飞行器控制系统的方法 ,并在考虑限幅、延迟等非线性环节的基础上 ,进一步对控制系统参数进行了仿真分析。通过部分仿真结果曲线可以看出 ,控制系统结构和参数合理 ,可以满足该飞行器控制的总体性能要求。同时 ,可以为控制系统的半实物仿真及实际飞行提供更为可信的参考数据及曲线     

航空电子综合火控系统驾驶员操作程序(POP)仿真

驾驶员操作程序(POP)是航电综合设计最重要的顶层设计文件,其仿真对支持总体设计具有不可替代的作用。首先从整个航空火控系统的角度阐述了POP的组成及任务操作,然后介绍了POP仿真模型的建立方法和制作思路,并对某型飞机航电综合火控系统POP进行了仿真实现。其结果可用于评价飞机航电综合火控系统的POP操作逻辑关系的正确性。