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.     

离散变速趋近律抖振机理及鲁棒性研究

研究基于离散变速趋近律的变结构控制设计问题.利用不等式形式到达条件研究变速趋近律的抖振机理,并对其鲁棒性进行分析.研究结果表明,只要不确定因素有界,即可保证闭环系统的鲁棒稳定性,而通过调整变速趋近律自身参数,可以避免抖振并使系统具有良好的动态品质.将理论成果用于某型船舶航向自动舵的设计,实验结果证实了它的有效性.     

基于直\气复合的再入飞行器操纵耦合分析及鲁椿控制设计

为保证再入飞行器在剧烈变化飞行环境下的控制能力,传统单一气动舵面控制被直＼气复合控制模式取代.性能提升同时,多个参与飞行控制的执行机构之间引起的操纵耦合使系统耦合加剧.以再入飞行器为研究重点,分析了直＼气复合控制模式下的两类操纵耦合原理,建立数学模型.采用动态逆,模糊理论和变结构方法相结合策略设计鲁棒控制器.仿真结果表明该方法是行之有效的.     

基于复合制导的简易航弹制导控制系统设计

针对简易航弹原有方案弹道导引方法的不足,提出一种新的复合制导总体方案,设计了基于虚拟导引的制导控制系统。首先比较了复合制导控制与原有方案弹道方法,随后设计了基于扩张状态观测器的鲁棒制导律,并进一步利用参数空间法设计俯仰回路的飞行控制律,最后进行了制导控制系统六自由度数字仿真。理论分析与仿真研究表明了设计的合理性及复合制导的优越性。     

基于迭代学习观测器的无人机故障鲁棒控制

针对无人机在飞行时存在执行机构故障和外界干扰问题,建立了无人机的动力学模型和系统发生执行器故障时的模型,提出了一种将迭代学习观测器和鲁棒自适应控制相结合的容错控制方法.利用迭代故障观测器去观测无人机控制系统的状态并通过迭代实时跟踪执行器故障,给出了该观测器的收敛性分析,并在此基础上设计基于自适应增益的趋近律,实现系统鲁棒自适应控制.进一步基于Lyapunov方法从理论上证明了设计的容错控制器的鲁棒稳定性.使用无人机控制系统对方法进行验证,仿真结果验证了方法的有效性.     

无人直升机航路跟踪控制系统设计与仿真

针对无人直升机耦合强和抗扰能力差的特点,提出了一种基于增量非线性动态逆和比例积分(PI)控制器的混合航路跟踪控制系统。首先,建立无人直升机的飞行动力学模型;其次,对增量非线性动态逆控制原理进行说明;随后,推导增量非线动态逆控制律计算式,并构建角速率、姿态以及高度控制回路;然后,采用PI控制器搭建航迹控制和速度控制回路;最后,通过4种工况下的飞行仿真验证了控制系统的鲁棒性和正确性。     

一类三角结构非线性系统状态参考反演变结构控制

针对一类三角结构非匹配不确定性非线性系统,结合参考状态、反演设计和变结构控制方法,研究了其在非匹配不确定性和未知干扰下的跟踪控制问题,提出了状态参考反演变结构控制策略,设计的状态参考反演变结构控制器实现鲁棒输出跟踪,闭环系统在有限时间进入滑动模态.仿真算例证实了理论研究成果的正确性和可行性.     

神经网络自适应自动驾驶仪设计及其在AUV路径跟踪中的应用

针对AUV三维路径跟踪过程中的自动驾驶仪设计问题,根据时标分离原理将AUV路径跟踪自动驾驶仪系统即姿态稳定回路划分成快、慢回路.采用神经网络H∞鲁棒自适应控制算法分别设计了自动驾驶仪快、慢回路的控制器,用Lyapunov穗定性理论对系统进行了穗定性分析.仿真结果表明:路径跟踪控制系统具有良好的动态性能.     

基于RBF网络的滑模变结构控制在无刷直流电机伺服系统中的应用

无刷直流电动机的参数强耦合、高度非线性特性增加了对其速度控制的难度，针对这一特点，设计了一种神经网络滑模变结构速度控制器。将无刷直流电机速度伺服系统分成名义模型和不确定模型，采用状态反馈方法对名义模型进行控制，以RBF神经网络为滑模动态补偿器对不确定系统进行控制。该方法不仪具有变结构控制的抗参数摄动、抗干扰以及速度快等优点，神经网络控制的加入还有效地减弱了单纯滑模变结构控制所带来的“抖振”现象。Matlab仿真结果表明，该控制器具有良好的控制性能和鲁棒性能。     

模糊离散变结构控制系统研究

系统研究了模糊离散变结构控制的设计方法,提出了几种具体设计方案.对于变结构控制而言,模糊逻辑的引入可以使滑模(变结构)控制具备推理和学习能力,控制信号得以柔化,能够减轻或避免一般滑模控制的抖振现象;对于模糊控制而言,滑模控制思想的引入可以大大简化控制结构,保证控制系统的鲁棒稳定性,对模糊控制系统的设计和性能分析提供了一种工具.     

战斗机远距空战建模与仿真分析

针对中远距一对一的空战问题,从效能分析的角度建立了一对一中远距空战及作战效能分析的模型,包括飞机运动模型、飞机机动动作控制模型、推力模型、火控系统模型、导弹运动模型、导弹制导与控制模型、信息系统模型和效能评估模型等。依据该模型进行了空战仿真并给出效能分析结果,仿真结果与实际吻合,证明模型的有效性,为进一步研究多对多空战仿真打下基础。     

一个空-空射击的指挥仪模型及其解算

导出了一种指挥仪式的空－空射击模型,用于计算弹丸飞行时间和瞄准角误差。文中的模型严格地区分了向量和向量的坐标表示两个不同的概念,引入了线性代数的记号和运算;不使用小角度假设;在外弹道学子模型中使用了弹丸飞行时间,而不是射程作为自变量。最后还构造了一种迭代格式,并讨论了有关的计算问题。     

空空导弹火控攻击原理的改进模型探讨

针对传统的空空导弹火控攻击为飞行员提供的信息量太少,提出了一种改进的空空导弹火控攻击原理模型。并对改进后火控系统的接口关系以及火控显示画面作了初步探讨。该改进模型能充分发挥飞行员的主动性,提高空空导弹火控攻击的作战效能,是今后空空导弹火控系统发展的方向。     

双机空战的仿真与分析

用矩阵博弈理论、计算机仿真的方法研究了空战过程,使双机的空中格斗阶段─目标的跟踪、射击、弹道计算及射击效果的评定连续化,并用ＦＯＲＴＲＡＮ─７７语言编程在计算机上进行了Ｆ＿Ａ、Ｆ＿Ｂ两种飞行的空战,仿真结果与实际情况基本一致。本程序具有通用性,可对不同种类的飞机及武器系统的性能作出定性和定量的分析和评估。     

论防空火力配系的评价问题

本文提出了对弹炮结合防空火力配系的定量化评价的思路,并探讨了火力配系指标的应用方法。     

基于AHP和模糊理论的船载防空兵防空能力研究

船载防空兵在船队航渡过程中,其防空能力的强弱与否,对整个船队的安全起着不可忽视的作用。首先采用AHP法确定各因素的权重,然后运用模糊综合评判对船载防空兵的防空能力进行综合评分,主要用于对船载防空兵的防空能力进行排序,为防空兵作战指挥人员提供量化分析。     

基于海上遥控平台的防空武器拦截空靶试验方法

针对近程防空武器系统拦截空中靶标试验面临的主要问题,结合未来空中靶标的发展及武器系统的试验需求,提出了以海上无人试验平台为载体,加装近程防空武器系统,并通过遥控方式,实现对空中靶标进行拦截的试验方法.分析表明,该方法在目前具有较好的可行性.     

WSEIAC模型的中远程空空导弹武器系统效能分析

依据中远程空空导弹武器平台系统的战术指标,建立了中远程空空导弹武器平台系统的效能评价体系.对ADC扩展模型中的人为因素K进行了修正,在能力矩阵C中增加对载机生存能力和信息支持能力的体现.在此基础上给出了修正扩展模型下的系统效能,计算了在原始ADC模型下的系统效能,并对两种模型下的效能差异进行了比较.     

基于核主成分分析方法的水面舰艇空中目标威胁评估?

对来袭空中目标的威胁进行评估与排序是舰艇对空火力分配的重要一环。根据来袭空中目标的特点，在确定目标指标后进行相应量化，针对来袭目标各指标间非线性的特点，提出使用核主成分分析法对目标信息进行特征提取，随后依据核主成分方差贡献率对威胁目标进行评估与排序。通过仿真算例验证，所得结果较为准确、客观，有效地克服传统方法中主观性较强的问题，并且在对指标数据提取的过程中降低了相关信息维数，降低了计算复杂度，为舰艇防空作战威胁评估提供了新途径。     

密闭环境空气质量评价方法研究

密闭空间与自然环境不同,其空气质量有明显特点.论文根据密闭环境特点,以国家环保部门自然环境空气质量评价模式作为参考,研究并提出了密闭环境空气质量评价的新方法,并进行了实例分析和评价,评价结论能较好地反映实际情况.