非线性动态系统的渐近滑态控制概述

总结和推广了非线性动态系统渐近滑态（ＡＳＭ）控制方法的若干理论成果。在相当一般的假设条件下,我们指出了可以采用连续（乃至光滑）的控制方案,将系统的状态驱往给定的滑动流形上。此外,我们还引入了基于Ｈａｍｉｌｔｏｎ－Ｊａｃｏｂｉ方程的理论方法,统一了先前得到的关于闭环系统鲁棒性分析的结果。最后我们列举了一些应用例子和研究建议。     

指挥和控制(C2)理论:控制科学面临的挑战

在军用指挥控制系统领域中,控制科学和系统工程学科的研究者有很多机会遇到各种挑战性的研究课题,这正是这篇展望性文章的前提所在。事实上,只有在不确定性分布动态决策领域中取得新的进展,才谈得上分析和设计各种复杂的、生存力强和响应快速的C2系统。而描述、分解和分析这类系统还需要系统工程工具的进步。因此,为了迎接C2系统提出的多学科性挑战,为了提高相应的C2理论开发的科学技术水平,为了促进未来军用C2系统的开发,理所当然地要求扩展控制科学的研究范围。因为未来军用C2系统必须满足苛刻的工作性能、生存性能和响应性能的要求,所以这一任务无疑是艰巨的,也只有控制科学家和工程师才能够胜任。作者坚信,军用C2系统中出现的方法论、理论、算法和结构等方面的问题具有普遍意义。在许多民用C2系统中,例如空中交通管制、自动运输系统、制造系统、核电站等等,在改善系统可靠性的研究中也提出了十分类似的问题。所有这些军用和民用C2系统都有着如下的共同特点:系统高度的复杂程度、普遍地具有多个决策站的分布决策过程、要求出现多重故障仍能可靠运行,人与计算机决策支持系统以及斗算机辅机的相互交联,等等。此外,它们都要求开发出新型的组织形式和系统结构,这些形式和结构能够为C2过程的任务目标与物理硬件之间提供协调的接口。这里所谓的物理硬件泛指传感器、通讯设备,计算机硬件与软件,作用硬件——武器与机械等等,用来执行整个支持全局C2过程的指挥、控制和通讯(C3)系统。军用C3系统的重点是开发出一整套全新的控制/估计/决策的科学技术方法。这些方法不仅遍及控制科学研究的各种理性本源,而且经进一步发展后,还能适用于很大一部分民用复杂系统。另外,军用C3系统给出了一类日益复杂的问题的例子,而这类问题是控制科学家和工程师不得不频繁地遇到并寻求方法解决的。这些军用C2过程和C3系统提出了最苛刻的工作性能要求,指出了量化其工作性能度量(MOP,measures ofperfmance)和有效性度量(MOE,meausresof effectiveness)的迫切性,并且还要求全新的分布结构和组织形式。由于作者近十多年来一直从事军用C3系统的研究,对这些研究的中心论点是说,定量的方法论对于改善复杂系统的工作性能将会产生重大的影响,因此这里的讨论无疑反映了作者个人的倾向。这里我们面临的挑战是,如何开发出所要求的系统的理论手段和算法工具,供未来的系统分析和设计使用。     

两种轰炸弹道快速积分算法的比较

利用数学仿真,测试了两种轰炸弹道快速积分方法：中国湖算法和极坐标算法,后者是西北工业大学（ＮＰＵ）开发的。对某型航弹的弹道诸元解算的结果表明,无论是精度还是实时计算量,后者都优于前者甚多。     

大角度提前角速率计算的一个问题

本文首先分析了将小角度提前角速率计算方法推广到一般情形所遇到的困难,然后导出了一般情形提前角速率的计算公式。     

空战激光模拟训练器中激光轴的定位

本文讨论了文献中提出的空战激光模拟器激光轴方位的确定问题。本文的研究表明,上述问题可以转化为预测示迹线上,对应于前置跟踪确定的飞行时间上那一点的确定问题。在假设攻击机作匀速圆周运动的条件下,给出了延迟一个弹丸飞行时间后,激光轴两个方位计算的原理式。最后还给出了两个数值计算例子。     

基于零动态设计原理的刚体姿态控制

采用四元数,古典的Rodrigues参数和修改的Rodrigues参数来描述刚体旋转运动.基于微分几何中的零动态设计原理,首先构造一个输出映射,使系统具有相对阶{1,…,1}且零动态渐近稳定.然后求出一类反馈控制器,使得系统部分线性化为一指数稳定的线性方程.仿真结果表明,所求控制器能使闭环系统稳定.     

关于“机炮旋转角速度计算公式推导”一文的评注

“机炮旋转角速度计算公式推导”一文根据航空火力控制原理,导出了一种机炮旋转角速率的计算公式。本文拟就与[1]有关的两点疑惑就教于其作者。首先我们指出在有限角度条件下,文中式(28):(?),不能严格成立。仍采用的记号,并记X_(LOS),Y_(LOS),Z_(LOS)为视线坐标系三轴,则式(28)应为     

大机动格斗及近距空战的若干问题

较系统地综述了大机动格斗的一些基本战术和技术概念,引入了超机动性的一些度量,然后提出了使用具有刚体性质的质点飞机模型的可行性.最后提出在大机动格斗实战环境中,火力控制需要解决的若干问题.     

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。