激光半主动末制导炮弹捕获概率研究

为了分析激光半主动末制导炮弹的捕获概率,建立了含有简易惯性制导段的末制导炮弹飞行仿真模型以及判断末制导炮弹捕获目标的标准.研究了末制导炮弹全弹道的干扰因素及其对末制导炮弹纵向和横向散布的影响.利用蒙特卡洛法计算出激光半主动末制导炮弹捕获目标的概率.提出了提高捕获概率的改进策略,并通过仿真得到验证.结果表明,这种改进策略提高了末制导炮弹的捕获概率.     

制导炮弹姿态非线性模型预测控制仿真分析

为实现对某制导炮弹攻角、侧滑角和速度倾斜角指令的快速跟踪控制,应用具有解析控制律的非线性模型预测控制方法设计其控制器.将制导炮弹控制器分成内、外两个回路来设计,通过外回路控制器将攻角、侧滑角和速度倾斜角指令转成弹体角速度指令,再由内回路控制器转成舵偏角指令.仿真分析了非线性模型预测控制参数(控制阶数和预测时域)对制导炮弹控制器的影响,得到其对控制效果影响的定性规律.仿真结果表明,合理选取控制阶数和预测时域组合,可使该控制器具有良好的控制效果,系统控制响应快,基本实现无差控制.     

精确制导武器作战使用研究

对以末制导炮弹为代表的精确制导武器作战使用中的有关问题进行了系统研究.建立了末制导炮弹的弹道方程和评定其射击效率的数学模型,进行了射击实验仿真,找到了训练指挥员的经济而有效的途径.     

精确制导武器的导引头综述

精确制导武器已经成为衡量一个国家军事现代化程度的重要标志之一。导引头好比导弹的眼睛,在导弹的制导和控制中起着十分重要的作用。文中对雷达导引头,红外导引头,电视导引头,激光导引头及多模复合制导进行了综述,阐述了它们各自的特点、组成、原理,并对比了这些导引头的优缺点及应用环境。最后介绍了导引头的发展状况,预测了导引头今后的发展空间、应用领域等问题。     

无刷直流电机的模糊自适应控制

在分析无刷直流电机数学模型的基础上，将模糊控制和经典自适应控制相结合，设计了模糊自适应无刷直流电机速度控制器，并应用于调速伺服系统。仿真实验证明，该控制器具有优越的跟踪能力与控制性能。     

基于预设性能转台伺服系统的参数估计和自适应控制

针对含参数未知和非线性摩擦动态的转台伺服系统,提出了一种基于预设性能函数的参数估计和自适应控制方法.利用一种连续的摩擦模型表示转台伺服系统的摩擦动态,引入高阶神经网络对其进行逼近.通过构造一种滤波辅助变量获取参数估计误差信息,并将估计误差信息作为参数自适应律的遗漏因子,保证估计值能够快速收敛到真实值.为了提高转台伺服系统的瞬态响应和稳态性能,利用预设性能函数将原始系统的跟踪误差转换为一个新的误差动态,在此基础上设计自适应控制器,实现对期望轨迹的精确跟踪.仿真结果验证了本文所提算法的有效性.      

考虑状态约束的液压系统自适应控制

针对液压伺服系统中的状态约束和不确定性问题,提出一种考虑状态约束的液压伺服系统自适应控制算法。该算法基于障碍李雅普诺夫函数设计了有限时间干扰观测器和自适应控制器,其中:有限时间干扰观测器用于干扰估计,且能保证估计精确;自适应控制器用于处理系统参数不确定性;障碍李雅普诺夫函数用于约束状态并保证闭环系统稳定。实验结果表明,该算法能够约束系统输出速度和加速度,系统期望跟踪指令幅值为10mm,稳态跟踪误差最大约为0.06mm,相对跟踪误差约为0.6%,系统跟踪精度得到了提高。     

滚动窗口自适应子空间预测控制方法及其应用

针对常规控制方法在模型比较复杂的化工生产过程中控制效果不佳且过程具有非线性时变的特点,提出一种新型的滚动窗口自适应子空间预测控制方法.由输入输出数据通过子空间辨识方法获得子空间预估器,将子空间预估器作为预测模型,设计一种滚动窗口自适应预测控制器,并引入决定系数来过滤不良数据.通过对2-CSTR系统过程控制的仿真试验,验证了所提出控制方法的有效性.     

带碰撞角约束的高速飞行器小速度比交会制导律

针对目标飞行器速度较大引起的拦截器与目标速度比小于1的空间交会问题,建立拦截器与目标交会的三维运动模型,分析共面运动的碰撞角对相对速度及有效碰撞面积的影响并讨论交会的速度比条件. 基于初始预测的目标速度信息,根据准平行接近原则将碰撞角约束转化为交会过程中的视线角约束,应用变结构控制设计带视线角约束的三维制导律并分析其稳定性. 结果显示,设计的制导律不仅使视线角速率逼近于0,还可以实现以期望的碰撞角实施交会,并且对预测的目标速度偏差具有较强的鲁棒性.      

激光半主动末修弹目标定位方法研究

在激光半主动末修弹实施弹道修正前,为实时精确得到地面目标相对弹丸的位置,提出利用激光探测器测角信息结合先验弹道的弹丸姿态角和弹道高信息得到目标相对位置的定位算法. 建立了目标定位模型,并利用蒙特卡洛法仿真,分析了弹丸在不同发射角下视角误差、弹丸姿态角误差和弹道高误差对定位精度的影响. 仿真结果表明,弹道高误差对定位精度影响最大,但单项误差因素引起的最大定位误差不超过12 m;弹丸发射角越大,其定位精度相对越高. 提出的目标定位方法简单易行,满足精度和实时性要求.      

基于T-S模型的模糊预测控制在聚合釜中的应用

针对具有大滞后、大惯性、强非线性的工业过程,提出了基于Takagi-Sugeno（T-S）模型的预测函数控制（Predictive Functional Control,PFC）方法。设计了一种适用于聚合釜的模糊预测控制器;将各分阶段定义为多个子空间,每个子空间对应一个预测模型。仿真结果验证了该控制器具有较好的适应性和鲁棒性。     

废杂铜冶炼过程子空间预测控制器的设计

针对废杂铜冶炼过程的非线性时变、动态特性突变显著等特点,提出一种基于机理分析的自适应子空间预测控制方法。该方法将机理分析与数据驱动方法相结合,通过比较预测误差在线更新预测模型,增强了控制器对非线性时变特征的适应能力,使控制器的物理意义更加明确。最后对废杂铜冶炼过程的实际运行数据进行仿真研究,验证了方法的有效性。     

带微分观测器的双环姿态跟踪控制

针对捕获非合作目标航天器的姿态跟踪控制问题,给出了一种双环姿态跟踪控制器。通过引入虚拟角速度将二阶姿态运动方程分解为内外环独立的子系统。外环预设有界虚拟角速度使航天器姿态渐近收敛于期望姿态;内环采用二阶微分观测器精确估计由转动惯量摄动、外部干扰和饱和超幅部分组成的不确定项,基于观测值的鲁棒姿态控制器使内环角速度指数收敛于外环虚拟角速度。双环姿态跟踪控制能够满足控制饱和及角速度有界约束下的跟踪精度和闭环系统的全局渐近稳定性。数值仿真验证了该控制器的鲁棒性和有效性。      

基于特征向量子空间距离的MPC控制器性能诊断

针对当前MPC控制器性能评价方法无法定位性能下降源的问题,提出一种基于子空间距离聚类的控制器性能诊断新方法.新方法引入特征向量子空间描述各性能类别的特征,建立子空间距离来度量当前实时数据和已知类别数据的相似性,以距离为度量函数确定监控数据对应的类别,定位引起MPC控制器性能下降的原因.在Wood.Berry塔上的仿真结果验证了新方法的有效性.     

一种多变量自适应解耦控制器的鲁棒性与暂态性分析

提出了一种新型的开环自适应解耦控制器。该控制算法将简化解耦原理应用于自适应系统，可实现静态解耦和动态近似解耦，给出了当系统存在有界扰动、未建模动态和解耦残差时的鲁棒性分析。利用动态补偿和按区域极点配置两种方法，得到了可以提高鲁棒解耦算法暂态性的一些初步结果。     

金属壳谐振陀螺大量程角速率信号检测方法研究

针对传统多回路角速率检测方法无法适应金属壳谐振陀螺大量程应用的难题,提出基于自适应滑模变结构控制器的大量程角速率信号检测方法.通过对典型金属壳谐振陀螺的动力学方程进行分析,建立出包含干扰和参数摄动部分的状态方程;采用指数趋近律选取比例积分滑模面,设计出一种适用于金属壳谐振陀螺的滑模控制器,可有效估计大量程角速率信号.仿真及试验结果表明,该解算方法能够稳定控制金属壳谐振子振型,并能准确检测大量程角速率,满足金属壳谐振陀螺的大量程环境应用.      

水压频率的递归网络灵敏度预测控制研究

提出一种对水轮发电机组水压频率进行综合调节的记忆递归网络灵敏度预测控制器．控制器由预测网络和控制网络组成，预测网络向控制网络提供控制灵敏度信号．两个网络均根据学习和控制的收敛与稳定性定理自适应学习．仿真结果表明控制器能在线实时控制具有非线性、时变、多变量特性的水轮发电机组，有效控制水压．     

一类时滞Ikeda混沌系统的自适应同步研究

针对一类具有时滞的Ikeda混沌系统,研究了其自适应同步问题.所讨论的驱动和响应系统的结构不同,参数不同且部分参数未知.根据Lyapunov稳定理论及Barbalat引理,给出了自适应控制器的设计方法及参数自适应律的解析表达式.所设计的控制器实用有效,易于实现,能够使具有时滞的两个不同结构的Ikeda混沌系统渐近同步.该方法不仅适用于时滞Ikeda混沌系统,也适用于任何状态有界的连续时间时滞混沌系统的同步问题.仿真示例验证了该方法的有效性.     

一种鲁棒滑模自适应跟踪控制

对一类具有未知有界干扰与未知参数的单输入单输出最小相位线性离散系统，基于滑模变结构控制，设计了一种鲁棒滑模跟踪控制器，可使系统全局渐近稳定（即输入输出有界）.     

有未知延迟的下三角系统的输出反馈控制

主要研究状态和输入都有未知时变延迟的下三角系统的输出反馈控制.关于延迟仅规定它是有界的,但它的边界和时变率是未知的.针对要研究的系统,首先提出一个新的自适应输出反馈控制器;然后,为了处理有未知时变的状态,给出了一个新的变换和技术;最后,说明在所给的输出反馈控制器下所研究的系统是全局可控的.仿真结果说明了控制器的有效性.