预测函数控制及其在导弹控制系统中的应用

介绍和分析了预测函数控制方法以及引入预测函数控制律的闭环系统的跟踪性能和鲁棒性等问题,并进一步研究了这一控制策略在某型战术导弹控制系统中的应用.通过仿真及与其他控制方法的比较,表明预测函数控制方法是一种计算简单、鲁棒性强、抑制干扰能力好、控制精度高的十分有效的控制方法.     

飞船再入制导最佳反馈增益系数规律

为了获取基于标准轨道返回舱再入纵向制导的最佳反馈增益系数 ,建立了纵平面运动方程 ,推导了对应于纵向制导规律的摄动微分方程。根据Pontryagin极小值原理 ,给出了最优反馈控制律 ,求解Riccati方程 ,即可得到最佳反馈增益系数。考虑到实现的可行性 ,将时变的增益系数逼近成常数或分段常数 ,得到次优反馈增益系数 ,取得了满意的制导效果。     

组合末制导律及其仿真研究

传统的比例导引具有很多缺点。第一,在攻击大机动目标时的控制精度差;第二,对导弹的需用过载要求大;第三,增益高的比例导引中任何噪声都会使它的性能大大降低。为了克服上述缺点,提出了一种简单有效的组合末制导规律,即比例加追踪法的组合末制导规律,它继承了纯比例导引所具有的简单、易于实现的优点,同时还可以降低导弹的需用过载,提高导弹的打击精度。经过大量的数字仿真,所提出的组合末制导律,导弹的平均过载和峰值以及终端脱靶量均小于比例导引。     

高超声速飞行器BTT耦合控制策略研究

针对高超声速飞行器倾侧转弯（BTT）过程中俯仰、偏航和滚动通道间的强烈耦合,提出一种耦合控制策略。首先,针对高超声速飞行器快时变、非线性和强不确定性的控制问题,基于解析形式的非线性最优预测控制方法,采用分层设计思想设计了飞行器姿态控制系统,可较好满足高超声速飞行器的快速性要求。然后,在分析了BTT飞行控制过程主要影响因素及其影响规律的基础上,提出了一种“先降低攻角—然后快速滚转—再拉起攻角”的耦合控制策略。最后,对该控制策略对于高超声速飞行器的适用性进行了仿真分析。结果表明：本文提出的耦合控制策略,有效降低了偏航通道的控制需求,降低了BTT控制过程的失控风险,提高了控制系统的可靠性。     

随机快速光滑二阶滑模末制导律设计

针对目标随机机动、惯性延迟、参数变化等因素降低导弹末制导精度的问题,提出新型随机快速光滑二阶滑模控制方法。将目标机动简化为零均值高斯白噪声过程,制导系统成为带加性噪声随机不确定非线性系统。考虑到该系统不存在平衡点,提出有限时间二阶均方实用收敛概念,并基于此证明了所设计控制律的收敛特性。根据直接命中条件设计滑模面,得到随机快速光滑二阶滑模制导律。在尾追和迎头两种态势下,将该新型制导律与扩展比例导引、一般滑模制导律及确定性光滑二阶滑模制导律进行仿真比较,验证了该方法的正确性和有效性。     

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。     

红外制导武器抗激光致盲技术纵横谈

国外战术高能激光武器已处于演示验证阶段,研究成果将使红外制导武器的作战效能和生存能力面临严重威胁,因而,欧美各国在发展战术高能激光武器的同时,十分重视红外导引头抗激光致盲技术研究,并已取得突破性进展.     

现代多功能制导站中央控制计算机并行计算技术研究

:通过实例分析 ,研究了现代多功能制导站中央控制计算机适合并行计算的软硬件结构与设计思想     

基于实时预报的舰载火控稳定跟踪控制技术

针对火控稳瞄系统存在较大的不确定性及干扰,其特征参数,如固有频率、阻尼以及负载干扰等,将随着被控炮之间差异、载弹量、目标位置的变化及工作海况的影响而产生较大变化的特点,提出了一种PFC-PID串级透明控制策略,通过内环PID控制来提高抗干扰性,外环采用预测函数控制来获得良好的跟踪性能和强鲁棒性。针对舰载火控系统的稳定瞄准中的预测函数控制,提出了船舶运动实时预报问题,根据不同海况、不同船舶的惯导信号特性的不同特点,研究了一种基于自适应长自回归模型和径向基函数神经网络芯片ZISC78的船舶运动实时预报方法。通过对射击过程的仿真,表明基于实时预报的PFC-PID串级透明控制完全可以满足舰载火控系统战技指标,且算法简单,鲁棒性好,是一种实用的火控算法。     

惯导系统动基座对准精度评估方法

弹载惯性制导系统空中对准是机载战术导弹发射前必须完成的任务,其对准精度直接影响导弹系统的制导精度。利用最优平滑技术对弹载惯导系统传递对准效果进行评估,是分析导弹系统的战术性能和惯导系统自身器件性能的有效方法。Rauch-Tung-Striebel(1965)提出了固定区间平滑算法,Meditch(1967)提出了固定点平滑算法;Bierman(1983)、Watamabe(1989)等许多学者对RTS算法提出了改进方法,这些方法在保证平滑算法中数值的稳定性和提高计算效率方面有了明显改善。针对固定区间平滑算法所适应的对象,分析了这类平滑算法的特点,提出了RTS固定区间平滑算法的改进方法;结合弹载惯性制导系统传递对准效果评估,进一步证明了分析的正确性。