鱼雷耦合非线性系统的线性控制方法

给出了鱼雷空间运动的数学模型;在流形上研究了非线性系统的线性化系统可控时的镇定问题,给出了线性控制规律使非线性控制系统镇定于原平衡点的条件;基于线性化拓扑等价性定理,将鱼雷三通道的非线性模型进行等价变换,利用传统的线性设计方法和多变量控制方法分别去处理鱼雷耦合非线性系统的控制问题,从而降低了多通道耦合控制设计问题的难度和复杂性。     

基于反馈线性化的EMS型磁浮列车非线性悬浮控制器设计

悬浮系统控制技术是EMS型磁浮列车的关键技术之一。针对悬浮系统的非线性特征,设计了一种非线性悬浮控制器。在合理假设的基础上,建立了EMS型磁浮列车悬浮系统的非线性数学模型;通过反馈线性化将该非线性模型精确线性化,得到等价的线性模型,采用状态反馈的方法设计了非线性控制器。仿真结果表明,该非线性控制器的控制性能明显优于传统的局部近似线性化方法设计的控制器,对间隙干扰和负载干扰具有鲁棒性。     

大攻角飞行导弹自动驾驶仪反馈线性化设计

针对大攻角空空导弹飞行过程中复杂的非线性空气动力学特性,提出了采用反馈线性化进行控制器设计的方法.在完成导弹俯仰通道的非线性建模的基础上,采用反馈线性化理论对导弹模型进行精确线性化,然后,对线性化后的系统给出了变结构控制系统设计.最后,通过仿真验证了所设计的控制器具有良好的动态性能及较好的工程参考价值.     

鱼雷非线性姿态系统的自适应反演控制

以鱼雷姿态角为输出量,将鱼雷非线性模型转换为输入输出动态和内部零动态两个部分.通过数值计算,确定了零动态的稳定性.对输入输出动态设计了反演控制律,将参数自适应调整与变结构控制相结合,简化了切换函数的设计.仿真结果表明,所设计的控制方法消除了模型参数扰动的影响,使鱼雷姿态角具有良好的控制效果,同时使非线性模型中的其他状态变量保持稳定.     

基于反馈线性化及滑模控制的俯冲机动制导方法

以高超声速飞行器为研究对象,针对俯冲段精确制导及机动突防问题,基于反馈线性化与滑模控制研究了机动突防滑模跟踪制导方法。首先设计纵向俯冲及侧向机动弹道,其次利用反馈线性化将非线性运动方程转化为线性方程,基于该线性方程利用滑模控制对已设计的弹道进行跟踪,最终将线性跟踪制导律转换到非线性系统中获得非线性滑模跟踪制导律,该制导律完全基于飞行器当前运动状态,所需的相对运动信息大大减少。CAV-H飞行器制导实例仿真表明,该方法能够实现俯冲段精确制导及机动飞行,且对初始及过程偏差具有较强的鲁棒性,能够为高超声速飞行器俯冲段制导提供有益参考。     

反馈线性化导弹末制导自适应控制方法

根据导弹响应快和精度高的基本要求,提出了在导弹变向跟踪接近目标时,用输入-输出的线性化来近似研究导弹的非线性运动控制,重点对导弹制导控制过程中的线性化控制方法进行了研究和数学推导,针对导弹制导设计过程中的非线性控制问题,用消除内反馈和零极点的方法,近似线性化地来研究导弹的非线性运动控制,然后通过自适应控制进一步提高了马赫数和质量在较大范围(35%)内变化时系统的响应精度和稳定性.将该方法应用于导弹跟踪飞行控制,通过计算机仿真,结果比较满意.     

鱼雷非线性控制系统的研究进展与展望

鱼雷在作空间运动时是一个复杂的动力学系统,其动力学行为有很强的非线性．文章综述了鱼雷非线性控制系统的研究进展,探讨了其今后的发展方向,揭示了现代微分动力系统理论在鱼雷非线性系统及控制领域的应用前景．     

临近空间飞行器纵向逆控制系统设计

建立了临近空间飞行器无动力滑翔阶段的纵向运动模型,并应用动态逆方法推导了模型的逆系统.系统相对阶等于绕质心运动模型的系统阶数,实现了绕质心运动模型的线性化.为了克服纵向运动模型的隐动态和参数的不确定性,在内环动态逆控制器的基础上,设计了外环最优调节器.仿真结果表明:飞行器纵向逆控制系统可以准确跟踪俯仰角或攻角指令,并对参数不确定性和外界干扰具有较好的鲁棒性,具有工程适用性.     

非线性系统的状态观测器设计

文中讨论了非线性状态观测器的一种新的构造方法,建立了非线性系统观测器的一种线性化设计过程,所得结果是线性系统观测器理论在非线性系统中的直接拓广。     

一个人机瞄系统的非线性分析设计

讨论了一个人机瞄系统的非线性分析设计。首先建立了人机瞄系统的非线性模型,然后采用反馈线性化方法,利用状态反馈,完全抵消了非线性因素对系统输出的影响,实现了系统输入－输出的严格线性关系和解耦控制,再利用线性系统方法,进行了系统的极点配置,使系统具有希望的跟踪性能,最后提出有待于深入研究的内容。     

小子样鱼雷装载失效率与工作失效率关系

鱼雷装载试验信息很少,用数理统计方法评估其装载失效率,结果不能真实反映实际情况.利用灰色系统理论的GM(1,2)模型,结合实例对鱼雷装载失效率和工作失效率的关系进行建模,研究两者之间的关系,推算鱼雷装载失效率.计算结果表明,该方法能达到令人满意的拟合和预测精度,方法简单,具有实用价值.     

主动自导鱼雷多次连续捕获概率的统计求解法

采用传统的方法计算自导鱼雷的捕获概率,计算误差大,且无法求出主动自导时的多次连续捕获概率。本文在分析目标和鱼雷误差散布的基础上,结合自导作用距离随舷角变化的规律,建立了一套计算主动自导鱼雷多次连续捕获概率的统计求解法。对某型鱼雷主动自导多次连续捕获概率所作的计算表明,它是一种行之有效的方法。     

一种鱼雷自导信号频率检测方法研究

靶场在进行智能鱼雷鉴定试验任务时,实时准确地检测出鱼雷自导信号的频率成分是靶标信号处理中的重要环节,谱线比值法便是靶标进行信号处理时检测信号频率的一种有效方法。本文介绍了谱线比值法的基本原理,针对目前鱼雷自导信号特点,对该方法提出了改进方案并进行了仿真。仿真结果表明,经改进的谱线比值法能够满足靶标检测复杂鱼雷自导信号体制下信号频率的使用要求。     

鱼雷六自由度运动仿真建模方法研究

针对鱼雷武器试验的仿真需求,从各型鱼雷运动规律的相同点入手,建立了通用性好、扩展性强的鱼雷六自由度运动仿真模型,在对输入、输出接口信息标准化的基础上设计了一种鱼雷模型层次结构,基于C 开发了鱼雷模型基础类库,方便开发人员或用户对模型的维护及修改。并将其应用于鱼雷武器作战对抗仿真系统,取得了较好的效果。     

Cavity Flow Pattern Design for Supercaviting Torpedo

The flow pattern design of supercaviting torpedo,like the shape design of conventional bedewed torpedo,occupies an important position in torpedo system design.In this paper,the flow pattern design issues were studied systematically.A set of design criteria and main design requirements were proposed,and the design method and procedure were established.Moreover,the determination method of necessary parameters of cavitator and ventilated system for desired cavity flow pattern was given.Considered the speed and pressure disturbances in the torpedo navigation,a concept named margin design was proposed to solve the supercavitation deformation and instability caused by the disturbances.     

自航式鱼雷发射装置发射管长度优化研究

基于某型鱼雷自航发射的内弹道数学模型,选择自航管的总长度作为优化目标,讨论了约束函数的取值,确定了优化问题的数学表达.采用惩罚函数法进行寻优计算,针对约束函数具有不可微和非线性的特点,采用模式搜索算法进行了无约束优化的求解,给出了优化结果并进行了比较.     

潜艇使用自航式声诱饵防御声自导鱼雷模型研究

针对潜艇如何使用自航式声诱饵防御声自导鱼雷,分析了自航式声诱饵的初始航向范围,并建立了相应的防御模型.然后采用线性规划方法,求取最优的潜艇规避角度和诱饵航向.最后时典型态势进行仿真计算,结果表明,采用该方法得出的结果与实际作战基本符合,从而验证了模型的正确性.     

潜艇鱼雷武器系统作战效能分析

对潜艇鱼雷武器系统进行作战效能分析,是进行武器方案论证、设计及作战指挥决策的重要组成部分。通过采用WSEIAC提出的效能分析模型,从基于方案论证的角度出发,首次建立了潜艇鱼雷武器系统作战效能评估模型,并分别确定了模型中影响效能各因素的计算方法,较全面地反映了潜艇鱼雷武器系统的整体作战效能。