自寻的导弹拦截问题的数学模型及其仿真

已经发表的自寻的非滚转导弹拦截问题的数学模型往往是平面模型或空间质点模型。本文给出了描述自寻的非滚转导弹拦截问题的变质量多刚体的空间运动模型。该模型将导弹看成空间运动的变质量多刚体,并考虑了导引头跟踪目标时的空间动态特性和导弹与目标的空间相对运动关系。另外,本文还讨论了空间模型的通用仿真程序。本文不仅为自寻的导弹制导系统的更深入研究提供了基础,也为拦截问题的精确仿真提供了基础,同时,对其它飞行器的控制问题也具有一定的参考价值。     

微机实现变频调速的节能最优控制系统

本文讨论了交流电动机PWM变频调速传动系统的节能自寻优控制的构成,研究了以定子电流最小准则的自寻优系统,用准最优递推滤波提取最优控制的有效信息,用模糊控制器实现自寻优控制。实验结果表明,轻载时自寻系统有一定的节能效果。     

制导弹箭分数阶控制系统

针对制导弹箭控制系统中系统参数出现较大的非线性和时变性等问题,整数阶PID控制难以获得满意的控制效果.根据分数阶微积分的定义和性质,构造了分数阶控制器的结构,分析了其控制器参数对系统性能的影响,将分数阶控制器应用到制导弹箭的控制系统设计中,并对制导弹箭的分数阶控制系统进行了研究.结果表明,分数阶控制器较PID控制器有更强的鲁棒性和抗干扰能力,可以应用于制导弹箭的控制系统中,设计的分数阶控制器的频域和时域响应特性较PID控制器要好.研究结果为分数阶控制器在制导弹箭控制系统中的应用提供了理论基础.     

三轴重载汽车自寻最优制动及硬件在环验证

为了提高三轴重载汽车的制动安全性能,搭建了制动动力学模型,基于TruckSim建立了三轴重载汽车整车模型.在对Burckhardt"轮胎-路面"模型和以往自寻最优制动理论研究的基础上,设计了应用于整车模型的三轴汽车自寻最优ABS控制器.采用硬件在环实验的方法,在高附路面、低附路面和对开路面3种工况下验证了控制器的可行性,加入传统ABS作为比较.实验结果证明,在3种工况下,自寻最优ABS将车辆控制在不同的滑移率下,低附路面下的制动效果最明显,制动时间减少0.96s,制动距离减少2.77m,横摆角速度峰值减少1°/s,说明自寻最优ABS可以自动搜索车辆当前路面下的最优滑移率,提高了三轴重载汽车的制动性能和制动过程中的稳定性.     

焦炉集气管压力模糊控制系统的研究

针对焦炉集气管压力控制系统的强耦合、参数时变的特点,提出了一种自寻优模糊控制器,实现焦炉焦气管压力的自动控制。实验结果表明,这种模糊控制器是成功的。     

基于ITAE自寻优模糊直接转矩控制的煤矿电机车驱动系统

针对煤矿电机车的特殊运行状况，提出了一种新颖的模糊直接转矩控制煤矿电机车驱动系统。根据ITAE性能指标，通过模糊控制器参数自寻优的方法，随着控制对象的不同工作状态而改变控制器的控制规则，达到最佳控制。理论分析和仿真结果表明，这种驱动系统具有优良的静动态特性，能够适应煤矿井下复杂的工作环境。     

基于模糊PID的自动驾驶仪设计

由于导弹在飞行过程中弹体参数变化剧烈,针对某型导弹,本文采用在传统控制PID控制器基础上以导弹偏航通道为例设计模糊PID控制器导弹自动驾驶仪,利用MATLAB进行仿真,对控制效果进行了详细的分析。仿真结果表明模糊PID控制器不依赖于系统模型,在响应速度、稳态精度及对干扰的抑制能力等方面均优于传统PID,所设计的自动驾驶仪具有良好的飞行品质和较高的精度,同时也具有更强的鲁樟性。     

自寻优变结构模糊控制器

本文基于一般模糊（Ｆｕｚｚｙ）控制器存在稳态性能指标不够理想的缺陷，提出了一种自寻优变结构模糊控制器。用它在对电阻炉的控制试验中，证明此方案是可行的，文中给出了实验结果。图８，表１，参３。     

导弹俯仰通道带有落角约束的制导与控制一体化设计

对导弹带有落角约束的制导与控制一体化进行了研究.首先建立了俯仰通道的制导控制一体化状态模型.然后利用特征结构配置方法,设计了制导与控制一体化状态反馈控制律.所设计的控制器一方面保证导弹打击精度,另一方面保证导弹进行垂直打击.最后,进行了导弹非线性数值仿真,验证了所提的制导控制一体化策略的有效性,从仿真结果上看,垂直打击精度是很高的.     

逆系统方法在制导系统中的应用

利用非线性控制折逆系统方法原理，在多变量辨识基础上建立一种远程反坦克导弹制导系统的逆系统控制器，通过改变伪线性系统控制器输入以参数，减少辨识模型的差异和降低由于输入限幅对控制快速性的影响。     

空空导弹末端制导变结构导引律研究

 空空导弹末端控制(Endgame)段适用的导引规律,必须确保在目标实施最佳逃逸策略时,导弹以最小的脱靶量命中它。由于目标机动特性较难掌握,为了提高导弹的命中精度,在实际工程设计中,要求导弹飞行控制系统具有更高的机动过载和更小的时间常数。而直接力控制技术的引入,可明显提高导弹最大可用过载,减小导弹飞控系统时间常数。本文以比例导引律为基础,将目标机动视为未知的有界干扰,设计一种变结构导引律,利用变结构控制系统的干扰不变特性,克服目标机动的影响,实现目标有界机动条件下视线角速度的零化,使导弹飞行弹道在制导过程的中后段呈现出平行接近法的特性,以改善导弹制导性能。经对制导回路进行稳定性分析,对具有直接力控制与不具有直接力控制的制导系统分别进行仿真分析,表明在Endgame中,变结构导引律比一般的比例导引律脱靶量更小,引入直接力控制后效果更为明显。     

一类离散时间系统的变结构跟踪控制器设计

针对一类具有非匹配不确定的离散时间系统,提出了一种变结构跟踪控制设计方法.该方法通过引入辅助参考信号定义多个滑模面,并借鉴反演法的设计思想进行控制器的设计,同时将对不确定的估计补偿引入到控制器的设计中,以削弱不确定对系统的影响.最后,给出了稳定性分析,并将其应用于导弹非线性控制系统的设计中,通过数字仿真验证了该设计方法的有效性.     

滚转弹体制下寻的制导系统研究

目的 将寻的制导应用于自旋的反坦克导弹。方法 进行可行性分析、导引头回路分析、自动驾驶仪优化设计等工作,提出一种新的目标函数选取方法,并研究对滚转导弹进行控制的具体实现方法。结果 把以上分析和设计应用于某型滚转反坦克导弹上,仿真结果表明设计满足预期的技术要求。结论 寻的制导可以应用在滚转反坦克导弹上。     

变质心控制导弹的稳定性分析与鲁棒控制

利用根轨迹法对变质心控制旋转导弹的稳定性进行分析，给出了变质心控制导弹稳定的充分必要条件．针对弹体参数大范围剧烈变化的特点，根据H∞控制理论，设计了H∞状态反馈鲁棒控制器．大大成小了弹体自身参数变化对制导系统性能的不良影响，从而提高了弹体的抗干扰性能。     

含间隙超音速二元弹翼非线性颤振与主动控制

研究含间隙超音速二元弹翼非线性颤振特性和主动控制问题．采用三阶活塞理论建立了含间隙二元弹翼非线性气动弹性动力学方程,利用Hopf分岔理论、谐波平衡法和数值方法,分析了系统的非线性颤振特性．应用基于微分几何法和二次型最优控制相结合的方法设计非线性系统控制器,推迟临界分岔速度．应用滑模变结构控制方法设计控制器,有效抑制非线性颤振,并讨论了控制参数对控制效果的影响．仿真结果表明,所设计的控制律可以有效地实现对含间隙超音速二元弹翼系统非线性颤振的控制．最后计算了在基础激励扰动下系统的动态响应,分别得到了周期运动、多周期运动、概周期运动以及混沌运动．     

一种采用AW补偿器的非线性PID控制器及其在飞航导弹控制中的应用

韩京清等曾利用非线性跟踪-微分器和非线性组合方式改进经典PID调节器,以提高其适应性和鲁棒性.然而,在飞航导弹的控制系统中,舵系统存在硬饱和(舵偏角限制)和软饱和(舵转动速率限制)效应,控制受限问题十分突出.降低了非线性PID控制器(NLPID)的性能.本文采用Anti-Windup补偿器改进非线性PID控制器,并将这种改进的NLPID控制器应用于飞航导弹的控制系统中,取得了良好的控制效果.对特征点的仿真,以及全弹道仿真都验证了其控制性能,结果显示该控制器可以广泛应用于各类飞行控制系统.     

基于μ综合的空空导弹纵向鲁棒驾驶仪设计

为解决新一代空空导弹飞行包线大、飞行环境复杂和气动参数变化剧烈的特点所带来的控制难题,采用μ综合方法对不确定性与扰动界的估计以及执行机构特性等,选取了不同环节的权函数,设计了算例空对空导弹纵向鲁棒驾驶仪.对设计结果进行了性能分析,并与传统的PID控制方法进行了比较,结果显示在0.01～100 rad/s范围内,采用μ综合控制器的闭环系统结构奇异值几乎在所有频率范围内都小于PID控制器,前者对建模不确定性和扰动的抑制能力要大大优于后者.     

弹载电动舵机幂次滑模反演控制

针对高频响弹载电动舵机系统存在的齿隙非线性、参数时变、未知扰动等问题,提出一种幂次型快速Terminal滑模反演控制策略.设计连续可微函数逼近齿隙非线性环节的死区模型,建立拟合系统的状态空间模型并划分为3个子系统进行控制设计.采用反演控制思想设计快速幂次Terminal滑模控制器,内环采用直接转矩控制控制策略,提高响应速度.应用Lyapunov方法证明闭环系统跟踪误差的有限时间收敛特性,实现了对齿隙非线性的精确补偿.实验结果验证了所提出控制策略的有效性,与反演控制和PID控制策略相比,弹载电动舵机的控制精度、收敛速度及鲁棒性有显著提高.