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导弹倾斜稳定回路中的最优变增益控制
1
作者 舒予 罗懋康 《电讯技术》 北大核心 2009年第6期23-26,共4页
变增益控制是导弹控制中的常用方法。根据一个理想的瞬态响应,用优化计算的方法反求增益的变化规律,以达到计算控制增益的目的,并能最终很好地抑制干扰的影响。仿真实验表明,这种最优变增益控制至少与有角速度反馈的倾斜角控制系统的变... 变增益控制是导弹控制中的常用方法。根据一个理想的瞬态响应,用优化计算的方法反求增益的变化规律,以达到计算控制增益的目的,并能最终很好地抑制干扰的影响。仿真实验表明,这种最优变增益控制至少与有角速度反馈的倾斜角控制系统的变增益控制方式效果相当,在大过载机动时比后者更好。 展开更多
关键词 导弹倾斜稳定控制 变增益控制 模拟退火算法
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具有直接侧向力的拦截导弹复合制导控制设计 被引量:5
2
作者 毕永涛 姚郁 马克茂 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2496-2502,共7页
针对大气层内直接侧向力与气动力复合控制拦截导弹,提出了一种基于输出稳定的复合制导控制策略。该策略同时考虑了末制导精度和弹体动态响应,首先根据末制导系统数学模型选择零效脱靶量和弹体角加速度作为系统评价输出,然后计算维持末... 针对大气层内直接侧向力与气动力复合控制拦截导弹,提出了一种基于输出稳定的复合制导控制策略。该策略同时考虑了末制导精度和弹体动态响应,首先根据末制导系统数学模型选择零效脱靶量和弹体角加速度作为系统评价输出,然后计算维持末制导系统评价输出在零点所需要的控制量,最后在考虑不确定性和外加干扰的情况下,扩展附加切换控制,使得系统评价输出能够在有限时间内到达零点并确保闭环系统稳定。仿真结果表明,利用所提复合制导控制策略,在制导末段拦截高机动目标时达到了很高精度。 展开更多
关键词 直接侧向力 复合制导控制策略 输出稳定性 零效脱靶量 拦截导弹
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某型导弹控制系统的鲁棒稳定性分析
3
作者 胡东 陈文华 杨一栋 《航天控制》 CSCD 北大核心 1998年第4期32-37,共6页
研究了导弹控制系统的鲁棒稳定性。首先建立了导弹的广义状态空间模型, 针对这类难以转化为标准一阶状态空间模型或转化后少数不确定参数将以复杂的非线性函数方式扰动整个参数矩阵系统的特点, 建立了由广义模型描述不确定系统的鲁棒... 研究了导弹控制系统的鲁棒稳定性。首先建立了导弹的广义状态空间模型, 针对这类难以转化为标准一阶状态空间模型或转化后少数不确定参数将以复杂的非线性函数方式扰动整个参数矩阵系统的特点, 建立了由广义模型描述不确定系统的鲁棒稳定性判据, 将其化为线性矩阵不等式( L M I) 的形式, 从而用凸优化算法来判定。最后将所得到的结果应用于某型导弹控制系统的鲁棒稳定性分析。结果表明在所设计的控制律下, 在攻击过程中为鲁棒稳定。 展开更多
关键词 导弹控制系统 稳定性判据 稳定性分析
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一种分析横向静不稳定导弹飞行攻角边界值的方法 被引量:1
4
作者 李友年 陈星阳 杨育荣 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第2期1-3,70,共4页
工程设计初期,控制系统设计人员需要对气动特性进行快速分析,判定导弹能否满足制导控制系统的性能要求。文中以常见的几种横滚控制结构为基础,分析了横向静稳定性对控制系统的影响,并给出了控制系统最大稳定边界的计算方法。该方法物理... 工程设计初期,控制系统设计人员需要对气动特性进行快速分析,判定导弹能否满足制导控制系统的性能要求。文中以常见的几种横滚控制结构为基础,分析了横向静稳定性对控制系统的影响,并给出了控制系统最大稳定边界的计算方法。该方法物理概念清楚,计算简单,经数字仿真验证,所得到的飞行攻角边界值准确,可用于对气动外形和控制系统性能的评估。 展开更多
关键词 自动驾驶仪 通道耦合 横向静不稳定性 空间稳定性
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基于LMI的小灵巧炸弹鲁棒H_∞混合灵敏度BTT控制器设计 被引量:2
5
作者 刘晓利 张志民 +1 位作者 李银伢 戚国庆 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期670-676,共7页
考虑小灵巧炸弹(SSB)倾斜转弯(BTT)控制器设计问题,以工程应用为目标,取易于测量的量作为状态变量,建立了SSB全状态可测量BTT弹体模型。按照俯仰/偏航通道和滚转通道,取标准弹道上的1个点建立标称模型,其他6个点建立摄动模型,采用双回... 考虑小灵巧炸弹(SSB)倾斜转弯(BTT)控制器设计问题,以工程应用为目标,取易于测量的量作为状态变量,建立了SSB全状态可测量BTT弹体模型。按照俯仰/偏航通道和滚转通道,取标准弹道上的1个点建立标称模型,其他6个点建立摄动模型,采用双回路控制方法分别设计了BTT控制器。内回路应用线性二次调节器理论,以降低模型不确定性;外回路基于线性矩阵不等式鲁棒H∞混合灵敏度控制理论,抑制有界摄动和干扰。仿真结果表明,设计的控制器具有期望的动态性和稳定性,能够满足SSB控制要求。 展开更多
关键词 小灵巧炸弹 线性矩阵不等式 鲁棒H∞混合灵敏度控制 倾斜转弯控制器
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惯导解算误差的自动驾驶仪设计方法 被引量:4
6
作者 徐明兴 杨军 吕家旺 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2011年第5期1229-1231,共3页
空空导弹在应急发射时,主、子惯导未进行传递对准,会导致自动驾驶仪调参出现误差;针对这个问题,提出了一种参数空间方法与变结构控制相结合的控制方案;采用参数空间方法设计自动驾驶仪阻尼回路,实现对弹体的增稳作用;采用基于趋近律的... 空空导弹在应急发射时,主、子惯导未进行传递对准,会导致自动驾驶仪调参出现误差;针对这个问题,提出了一种参数空间方法与变结构控制相结合的控制方案;采用参数空间方法设计自动驾驶仪阻尼回路,实现对弹体的增稳作用;采用基于趋近律的积分型变结构控制设计自动驾驶仪过载回路,实现对过载指令的精确跟踪;对标称状态下设计的自动驾驶仪,在惯导解算误差条件下进行校核;仿真结果表明,该方法在自动驾驶仪出现调参误差的情况下,可以有效提高控制系统稳定性。 展开更多
关键词 空空导弹 参数空间方法 积分型变结构
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某舰空导弹非线性控制系统数字化改进设计
7
作者 姚勤 《上海航天》 2009年第3期56-61,共6页
在不改变原硬件组成的条件下,对某舰空导弹模拟控制系统的数字化改进进行了研究。用模拟化设计将连续控制系统转为离散控制系统,给出了数字俯仰回路,以及非线性自动驾驶仪软硬件组成。数字仿真结果表明:设计的数字控制系统性能与模拟系... 在不改变原硬件组成的条件下,对某舰空导弹模拟控制系统的数字化改进进行了研究。用模拟化设计将连续控制系统转为离散控制系统,给出了数字俯仰回路,以及非线性自动驾驶仪软硬件组成。数字仿真结果表明:设计的数字控制系统性能与模拟系统基本一致。 展开更多
关键词 舰空导弹 控制系统 数字化 俯仰回路 系统性能
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一种数字式无陀螺自动驾驶仪设计
8
作者 沈永福 顾文锦 《战术导弹技术》 1998年第4期41-46,共6页
结合一种由阻尼陀螺和加速度计组成的传统的导弹自动驾驶仪,通过对加速度计测角速度原理的分析,提出了两种适用于工程实际的在俯仰和航向两通道实现无陀螺数字式自动驾驶仪的设计方案,并通过应用实例证明了这两种方案的可行性。
关键词 陀螺 加速度计 自动驾驶仪 导弹 数字式
全文增补中
脉宽调制低压气动伺服系统抖动研究 被引量:2
9
作者 聂聆聪 姚晓先 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期538-542,共5页
为了改进低压气动伺服系统的性能,设计了一种脉宽调制(PWM)线性化控制方法,利用脉宽调制技术取代继电控制方式实现对两个开关阀的控制,通过对PWM控制信号进行傅立叶变换证明了系统输出为线性稳定输出与高次谐波干扰产生输出的叠加,并推... 为了改进低压气动伺服系统的性能,设计了一种脉宽调制(PWM)线性化控制方法,利用脉宽调制技术取代继电控制方式实现对两个开关阀的控制,通过对PWM控制信号进行傅立叶变换证明了系统输出为线性稳定输出与高次谐波干扰产生输出的叠加,并推导出由这种控制方法产生的固有抖动的振幅与负载的关系以及系统稳态输出的计算公式.仿真结果表明这种控制方法提高了系统的自振频率,减小了固有抖动的振幅. 展开更多
关键词 气动控制 脉宽调制(PWM) 抖动振幅 自振频率
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基于动态逆理论的自旋弹控制方法 被引量:5
10
作者 闫晓勇 李克勇 杨树兴 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期83-86,共4页
针对自旋弹存在的非线性耦合特性,研究了以时标分离方法进行分段设计的动态逆理论解决途径。根据系统的变量快慢区分子系统,采取层叠结构设计控制器对分系统进行单独设计,并考虑实际应用中存在的具体实现问题,得到了过载驾驶仪控制器的... 针对自旋弹存在的非线性耦合特性,研究了以时标分离方法进行分段设计的动态逆理论解决途径。根据系统的变量快慢区分子系统,采取层叠结构设计控制器对分系统进行单独设计,并考虑实际应用中存在的具体实现问题,得到了过载驾驶仪控制器的基本结构。引入实际系统延迟及噪声等因素由dSpace与三轴转台进行了验证性试验,得出了具有工程应用价值的控制器设计方法。 展开更多
关键词 自旋弹 动态逆理论 半实物仿真
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导弹协同作战编队队形最优保持控制器设计 被引量:29
11
作者 韦常柱 郭继峰 崔乃刚 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1043-1050,共8页
针对导弹编队协同作战的任务需求,采用最优控制理论设计了导弹的编队队形保持控制器。首先,从导弹协同作战体系的角度分析了导弹编队队形控制系统的构架;然后基于导弹在相对坐标系下的运动关系,建立了导弹的相对运动模型,这种建模方式... 针对导弹编队协同作战的任务需求,采用最优控制理论设计了导弹的编队队形保持控制器。首先,从导弹协同作战体系的角度分析了导弹编队队形控制系统的构架;然后基于导弹在相对坐标系下的运动关系,建立了导弹的相对运动模型,这种建模方式可使弹间相对运动过程的物理意义明晰;最后在从弹自身控制系统闭环稳定的前提下,视领弹的运动状态为输入扰动,基于弹间相对运动模型采用线性二次(LQ)最优控制理论设计了导弹编队飞行保持控制器。仿真结果表明,该控制器能够克服输入扰动、模型常值扰动以及线性化偏差,可实现对协同作战任务规划系统提出的期望导弹编队队形快速、稳定的调整与保持控制。 展开更多
关键词 协同作战 最优控制 队形保持 编队飞行 导弹
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摆动喷管控制导弹回路成形自动驾驶仪设计 被引量:3
12
作者 张晓峰 祝小平 杨军 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2010年第6期60-63,共4页
针对摆动喷管控制防空导弹存在的伺服气动弹性问题,利用鲁棒回路成形方法在导弹的纵向通道设计了自动驾驶仪。首先,建立了考虑一阶弹性振动影响的纵向小扰动线性化模型;然后考虑到控制系统设计中存在的导弹自身以及外界干扰等不确定因... 针对摆动喷管控制防空导弹存在的伺服气动弹性问题,利用鲁棒回路成形方法在导弹的纵向通道设计了自动驾驶仪。首先,建立了考虑一阶弹性振动影响的纵向小扰动线性化模型;然后考虑到控制系统设计中存在的导弹自身以及外界干扰等不确定因素的影响,采用回路成形的方法,根据系统性能指标的要求,选取了系统期望回路成形函数,构造了防空导弹纵向自动驾驶仪回路成形设计框架,给出了鲁棒回路成形控制增益K∞;最后,对其进行了数字仿真。仿真结果表明,所设计的系统具有良好的鲁棒稳定性和鲁棒性能。 展开更多
关键词 摆动喷管控制 伺服气动弹性 回路成形 鲁棒性能
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直接力/气动力复合作用动能拦截弹姿态控制方法 被引量:10
13
作者 徐明亮 刘鲁华 +1 位作者 汤国建 朱隆魁 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期30-36,共7页
针对直接力/气动力复合作用动能拦截弹的姿态控制问题,建立了拦截弹俯仰-偏航通道短周期运动模型;利用线性二次型最优跟踪控制理论结合姿控固体小火箭点火逻辑设计了复合控制系统,通过分析非线性容限得出了该系统对直接力偏差具有强鲁... 针对直接力/气动力复合作用动能拦截弹的姿态控制问题,建立了拦截弹俯仰-偏航通道短周期运动模型;利用线性二次型最优跟踪控制理论结合姿控固体小火箭点火逻辑设计了复合控制系统,通过分析非线性容限得出了该系统对直接力偏差具有强鲁棒性的结论;姿控回路仿真表明系统具有快速响应特性及良好的跟踪性能,考虑侧喷干扰效应等实际条件的六自由度弹道仿真表明所设计的控制系统能够满足拦截末段直接碰撞要求。 展开更多
关键词 动能拦截弹 直接力/气动力复合控制 最优跟踪控制 点火逻辑 侧喷干扰
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机载导弹传递对准匹配方案研究 被引量:3
14
作者 阮娟 杨栓虎 +1 位作者 谭磊 赵军伟 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期43-46,共4页
传递对准是解决机载战术导弹在空中动基座条件下初始对准问题的有效方法。为有效估计机载战术导弹系统的姿态误差角,文中在基本匹配方案的基础上,详细研究了"角速率+比力"匹配和"速度+全姿态矩阵"匹配这两种传递对... 传递对准是解决机载战术导弹在空中动基座条件下初始对准问题的有效方法。为有效估计机载战术导弹系统的姿态误差角,文中在基本匹配方案的基础上,详细研究了"角速率+比力"匹配和"速度+全姿态矩阵"匹配这两种传递对准的匹配方案,分别推导了其数学模型,并进行了数字仿真,最后对仿真的结果进行了比较、分析,结果表明该方法能够有效的估计姿态误差角,并能够在较短时间内以一定精度完成初始对准。 展开更多
关键词 机载战术武器 传递对准 “角速率+比力”匹配 “速度+全姿态矩阵”匹配
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一种非最小相位导弹过载控制系统设计方法研究 被引量:5
15
作者 祝萌 吴晓男 于进勇 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期47-50,共4页
针对导弹过载控制的非最小相位系统特征,提出了一种以滑模面作为输出的滑模控制方法,该方法以反演设计和输出重定义相结合,并且通过李雅普诺夫稳定性理论证明了该方法的理论可行性。最后利用某型导弹的过载数学模型进行了数字仿真,仿真... 针对导弹过载控制的非最小相位系统特征,提出了一种以滑模面作为输出的滑模控制方法,该方法以反演设计和输出重定义相结合,并且通过李雅普诺夫稳定性理论证明了该方法的理论可行性。最后利用某型导弹的过载数学模型进行了数字仿真,仿真结果证明了该控制系统设计方法的有效性。 展开更多
关键词 导弹 非最小相位系统 李雅普诺夫稳定性 过载控制
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基于BP网络的BTT导弹逆控制方法
16
作者 王志鹏 马建伟 刘忠 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第10期53-56,共4页
运用BP神经网络结构和Levenberg-Marquardt算法,对导弹动力学特性进行动态逆模型辨识,并以辨识模型为控制器与BTT导弹控制系统串联构成动态伪线性系统,进而应用逆系统方法设计了一种用于解决BTT导弹非线性控制问题的经典控制与神经网络... 运用BP神经网络结构和Levenberg-Marquardt算法,对导弹动力学特性进行动态逆模型辨识,并以辨识模型为控制器与BTT导弹控制系统串联构成动态伪线性系统,进而应用逆系统方法设计了一种用于解决BTT导弹非线性控制问题的经典控制与神经网络在线自学习控制相结合的控制方法。从理论上证明了该控制方案可以实现对导弹三通道的解耦控制,输出渐进无差跟踪。仿真结果表明,在BTT导弹控制系统设计中,神经网络逆系统方法完全可以实现非线性控制,满足设计要求。 展开更多
关键词 BP神经网络 BTT导弹 逆控制 LEVENBERG-MARQUARDT算法
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SINS/GPS制导炸弹俯仰平面制导控制一体化设计 被引量:1
17
作者 梁卓 薛晓中 +1 位作者 王航 马伟 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2009年第3期32-35,40,共5页
根据SINS/GPS制导炸弹动力学特性,首先推导了俯仰通道的制导控制一体化状态模型。然后在充分考虑制导和控制回路的不确定性基础上,利用terminal滑模控制方法,设计了制导控制一体化状态反馈控制律,所设计的控制器一方面保证制导炸弹满足... 根据SINS/GPS制导炸弹动力学特性,首先推导了俯仰通道的制导控制一体化状态模型。然后在充分考虑制导和控制回路的不确定性基础上,利用terminal滑模控制方法,设计了制导控制一体化状态反馈控制律,所设计的控制器一方面保证制导炸弹满足打击精度和末端落角约束要求,另一方面保证控制回路的稳定性与鲁棒自适应性。采用模糊控制克服了变结构控制项引起的系统抖振。最后,分别进行了极端气动条件与取投放域边界值情况下的某型SINS/GPS制导炸弹六自由度飞行控制弹道仿真,仿真结果验证了此方法的有效性。 展开更多
关键词 SINS/GPS制导炸弹 制导控制一体化 TERMINAL滑模 模糊控制 弹道仿真
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高超声速飞行器模型参考变结构自动驾驶仪设计 被引量:1
18
作者 尉建利 汤柏涛 闫杰 《计算机测量与控制》 CSCD 北大核心 2010年第10期2451-2452,2456,共3页
与传统飞行器相比,高超声速的高度一体化设计造成空气动力学、推进系统和结构动态严重耦合,导致其对飞行条件的变化极其敏感,并且使得气动特性难以准确分析,这些都给其飞行控制系统设计带来了极大的挑战;文章引入了一种能够抵抗参数大... 与传统飞行器相比,高超声速的高度一体化设计造成空气动力学、推进系统和结构动态严重耦合,导致其对飞行条件的变化极其敏感,并且使得气动特性难以准确分析,这些都给其飞行控制系统设计带来了极大的挑战;文章引入了一种能够抵抗参数大范围变化的控制方法—模型参考变结构控制(MRVSC)对飞行器俯仰通道自动驾驶仪进行设计,并应用MATLAB分别对PID控制和MRVSC两种方法进行仿真分析;仿真结果表明,和经典控制方式相比,MRVSC能够更好地抵抗参数扰动影响,具有很好的控制效果。 展开更多
关键词 高超声速 自动驾驶仪 PID控制 模型参考变结构控制
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直接力/气动力复合控制导弹鲁棒驾驶仪设计
19
作者 樊垚 杨军 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2010年第10期5-9,共5页
针对防空导弹性能问题,为了有效抑制侧向喷流干扰效应的影响,提高操纵效率和快速响应性,提出了基于L2增益理论进行了直接力/气动力复合控制导弹的导弹自动驾驶仪设计方法。根据L2增益的标准设计线性系统的L2增益设计思想,给出基于代数Ri... 针对防空导弹性能问题,为了有效抑制侧向喷流干扰效应的影响,提高操纵效率和快速响应性,提出了基于L2增益理论进行了直接力/气动力复合控制导弹的导弹自动驾驶仪设计方法。根据L2增益的标准设计线性系统的L2增益设计思想,给出基于代数Riccati方程的求解方法。按直接力/气动力复合控制导弹的法向过载自动驾驶仪结构给出系统的状态空间,将侧向喷流干扰效应作有界干扰,利用全维状态反馈将自动驾驶仪设计问题转换成一个L2增益的标准设计问题,并进行了仿真。结果表明设计的自动驾驶仪指令跟踪精度高,鲁棒性强,实现了干扰的抑制。 展开更多
关键词 直接力/气动力复合控制 喷流干扰效应 增益 自动驾驶仪
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基于“天基红外系统”对弹道导弹主动段估计滤波算法研究 被引量:7
20
作者 梁新刚 周志成 曲广吉 《航天器工程》 2011年第3期56-63,共8页
美国的"天基红外系统"(SBIRS)包括高轨和低轨两类预警星座,前者主要用于弹道导弹主动段探测,后者主要用于被动段的跟踪测量。文章利用其高轨静止星座,对只有角测量条件下的主动段弹道估计滤波算法进行了分析比较。首先给出主... 美国的"天基红外系统"(SBIRS)包括高轨和低轨两类预警星座,前者主要用于弹道导弹主动段探测,后者主要用于被动段的跟踪测量。文章利用其高轨静止星座,对只有角测量条件下的主动段弹道估计滤波算法进行了分析比较。首先给出主动段状态方程和测量方程,然后分别结合扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波和粒子滤波这三类典型非线性滤波估计算法,对主动段弹道估计问题进行求解。针对上述研究问题,仿真结果表明,综合考虑滤波稳定性、估计精度和计算效率,无迹卡尔曼滤波要优于扩展卡尔曼滤波和粒子滤波。 展开更多
关键词 “天基红外系统” 弹道估计 扩展卡尔曼滤波 无迹卡尔曼滤波 无迹粒子滤波 仿真
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