航天器转动惯量参数在轨辨识的最优激励

根据矩阵分析理论研究了转动惯量参数的可辨识性问题,从姿态动力学方程导出关于未知参数的线性回归模型,将回归矩阵的条件数作为参数可辨识度的定量指标,以可辨识度最大为目标函数建立最优控制模型;应用解最优控制问题的伪谱法,计算控制力矩陀螺的指令轨线,使得惯量参数的辨识精度和收敛速度显著提高;在仿真中采用双无迹卡尔曼滤波算法进行参数辨识,结果验证了所提出的最优激励设计方法可以改善参数辨识性能,同时该方法对先验信息误差具有鲁棒性。     

导弹俯仰通道制导控制一体化设计

根据弹目相对运动关系及导弹系统模型,建立了导弹俯仰通道制导控制一体化模型。利用反馈线性化方法将该模型转化成为可控线性系统,基于自适应反演控制方法设计了控制器对转换后的系统进行控制。仿真结果表明,制导控制一体化设计能够有效减小导弹脱靶量,缩短导弹系统响应时间。     

高超声速飞行器组合导航系统研究

为提高高超声速飞行器的导航精度,在SINS/GPS位置、速度组合导航模型基础上增加了GPS姿态信息,推导了姿态算法中姿态角误差与平台误差角的关系。通过理论分析说明了其可消除数学模型误差,提高系统的姿态精度,并以此建立了SINS/GPS组合导航系统姿态、位置、速度观测方程。通过仿真验证了该算法的有效性,结果表明SINS/GPS姿态、位置、速度组合导航可以有效提高高超声速飞行器导航定位精度。     

机载相控阵雷达搜索模式辐射能量控制方法

机载相控阵雷达过高的辐射能量威胁了战斗机的生存能力。为了减少相控阵雷达搜索模式辐射能量,提出了基于辐射能量控制的搜索模型。将总能量消耗函数和检测概率相对误差作为目标函数,以平均功率、波束宽度、积累脉冲数以及脉冲重复间隔作为优化变量,选取非支配遗传排序算法对此模型进行优化。仿真结果表明,在同样检测概率情况下,提出的搜索方法可以有效控制雷达辐射能量,具有更好的射频隐身性能。     

网络化指挥控制系统同步特性分析

为解决指挥控制系统模型难以进行数值分析的问题,根据指挥控制过程OODA模型的周期循环特性定义了指挥节点动力学振子,应用捕捉复杂网络同步动力过程的Kuramoto模型描述了网络化指挥控制系统的同步行为特性,并分析了耦合强度与系统同步之间的关系.理论与数值分析表明:对于全连通的网络化指挥控制系统,当信息交互耦合强度超过阚值时系统能达到同步.     

The impact of operational decisions on the design of salesforce incentives

When facing high levels of overstock inventories, firms often push their salesforce to work harder than usual to attract more demand, and one way to achieve that is to offer attractive incentives. However, most research on the optimal design of salesforce incentives ignores this dependency and assumes that operational decisions of production/inventory management are separable from design of salesforce incentives. We investigate this dependency in the problem of joint salesforce incentive design and inventory/production control. We develop a dynamic Principal‐Agent model with both Moral Hazard and Adverse Selection in which the principal is strategic and risk‐neutral but the agent is myopic and risk‐averse. We find the optimal joint incentive design and inventory control strategy, and demonstrate the impact of operational decisions on the design of a compensation package. The optimal strategy is characterized by a menu of inventory‐dependent salesforce compensation contracts. We show that the optimal compensation package depends highly on the operational decisions; when inventory levels are high, (a) the firm offers a more attractive contract and (b) the contract is effective in inducing the salesforce to work harder than usual. In contrast, when inventory levels are low, the firm can offer a less attractive compensation package, but still expect the salesforce to work hard enough. In addition, we show that although the inventory/production management and the design of salesforce compensation package are highly correlated, information acquisition through contract design allows the firm to implement traditional inventory control policies: a market‐based state‐dependent policy (with a constant base‐stock level when the inventory is low) that makes use of the extracted market condition from the agent is optimal. This work appears to be the first article on operations that addresses the important interplay between inventory/production control and salesforce compensation decisions in a dynamic setting. Our findings shed light on the effective integration of these two significant aspects for the successful operation of a firm. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics 61: 320–340, 2014     

考虑弹体动态特性的机动效率约束导引律

针对考虑交会角和过载约束导引律在大机动时能量损失大的问题,提出一种考虑导弹机动效率的多约束制导律。应用最优二次型原理推导出考虑一阶弹体延迟的时变导引系数闭环次优制导形式,将导弹机动时刻阻力系数引入时变权系数,并通过迭代确定机动效率约束边界。将时变约束表示成剩余时间与弹体延迟时间的函数,代入制导指令,进行弹道仿真。结果表明,对于常值与机动目标,文中制导律与过载约束导引律同只考虑交会角约束的导引律相比,对目标均能实现末端弹道成型要求,而考虑机动效率的制导指令分配更为合理,在避免指令加速度饱和的同时有效降低了拦截末端速度损耗,提高制导精度与毁伤效果。且该制导律中时变权系数无须配平求解,在保证精度的同时极大地提高了迭代速度。     

基于邻域最优控制理论的中制导弹道簇生成

针对临近空间高超声速目标飞行速度快,跟踪预测难的特点,提出了在中制导阶段进行最优弹道设计与弹道簇生成用于对目标预测命中区域进行有效覆盖的方法。首先,通过分析临近空间高超声速目标对现有防空体系带来的挑战,阐明了在中制导段进行弹道簇设计与生成的必要性,其次,将中制导段的弹道规划问题视为求解满足多种约束条件下的最优控制问题,应用最优化理论方法得到了基准的最优弹道,再次,应用邻域最优控制理论,针对终端约束条件进行调整,设计了邻域最优弹道簇的生成算法。最后,通过仿真验证了所提方法的有效性。     

基于FPGA的某发控仪模拟器设计

针对某导弹发控仪模拟器集成度低,难以提高性能的问题,提出了基于FPGA的微型化设计方法,给出了具体的硬件电路和软件设计流程图,对典型电路进行了分析。仿真结果表明实现了原电路的功能,提高了集成度,实现了系统的功能优化。该设计为同类模拟器的研制提供了有效的方法和途径。     

一种控制学科在设计回路的多学科设计优化方法

提出了一种直接针对设计参数不确定性描述的鲁棒控制器设计方法,并将该方法的研究和多学科设计优化方法的研究结合起来,实现了控制学科在设计回路的多学科设计优化。以某无尾布局微型飞行器为例开展了气动、控制学科的并行设计优化研究,说明了该方法的可行性。