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基于变质心控制方式的再入弹头控制模式研究 被引量:16
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作者 林鹏 周凤岐 周军 《航天控制》 CSCD 北大核心 2007年第2期16-20,共5页
弹头变质心机动控制是通过移动弹头的质心位置,利用气动配平力矩改变弹头的飞行姿态和攻角,从而可实现弹头机动控制。本文在推导变质心弹头的动力学方程的基础上,通过分析其方程组的特点并结合弹头再入过程中的气动、速度等参数变化规律... 弹头变质心机动控制是通过移动弹头的质心位置,利用气动配平力矩改变弹头的飞行姿态和攻角,从而可实现弹头机动控制。本文在推导变质心弹头的动力学方程的基础上,通过分析其方程组的特点并结合弹头再入过程中的气动、速度等参数变化规律,给出了变质心弹头再入过程中宜采用的控制模式,为变质心弹头控制律的设计提供了理论参考。 展开更多
关键词 弹头 变质心 机动控制 控制模式
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基于变质心控制的再入飞行器机动能力分析 被引量:8
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作者 林鹏 周军 周凤岐 《航天控制》 CSCD 北大核心 2009年第1期7-9,40,共4页
变质心控制作为一种新颖的控制方式,可克服传统再入飞行器气动舵等控制方案存在的舵面烧灼等弊端,它通过主动移动飞行器内部若干个质量块,可以有效调整飞行器的姿态并实现飞行器的姿态和机动控制。本文在推导变质心再入飞行器动力学方... 变质心控制作为一种新颖的控制方式,可克服传统再入飞行器气动舵等控制方案存在的舵面烧灼等弊端,它通过主动移动飞行器内部若干个质量块,可以有效调整飞行器的姿态并实现飞行器的姿态和机动控制。本文在推导变质心再入飞行器动力学方程的基础上,对该动力学方程进行了必要的简化,从而得到了变质心再入飞行器纵平面内的动力学和运动学方程,并计算得到质量块不同行程下飞行器可产生的法向过载大小。本文的研究对于变质心再入飞行器控制系统的设计提供了必要的理论参考依据。 展开更多
关键词 再入飞行器 变质心 机动能力 过载
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变质心再入飞行器的动态逆控制器设计 被引量:5
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作者 林鹏 周军 周凤岐 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2009年第1期59-62,共4页
在推导三通道稳定再入飞行器动力学方程的基础上,运用动态逆控制理论设计了三通道稳定模式下变质心再入飞行器的控制系统。仿真结果表明,所设计的控制系统能够有效地调整再入飞行器的飞行姿态并满足设计指标要求。
关键词 再入飞行器 变质心 姿态控制 动态逆
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自行车机器人质心位置对回转运动的影响 被引量:4
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作者 庄未 孙兵 +2 位作者 赵智慧 刘成举 黄用华 《机械设计与研究》 CSCD 北大核心 2019年第4期70-76,共7页
针对一台自行车机器人,研究机器人质心位置水平和竖直变化对车体回转运动的彩响问题。引入査普雷金(Chaplygin)方程建立自行车机器人系统的力学模型,采用线性二次型调节器(LQR)设计车体回转运动的平衡控制器,通垃调节质量块位置水平和... 针对一台自行车机器人,研究机器人质心位置水平和竖直变化对车体回转运动的彩响问题。引入査普雷金(Chaplygin)方程建立自行车机器人系统的力学模型,采用线性二次型调节器(LQR)设计车体回转运动的平衡控制器,通垃调节质量块位置水平和竖直变化改变车架质心位置,以车把90°转角为例对控制系统进行数值仿真和物理试验。结果表明:选择同样的加权矩阵,适当的使车架质心向左水平移动或向上竖直移动,车架横滚角由初始的偏角更快地恢复到平衡位置,且前车轮控制力矩更小。研究结果可为该平衡车机器人的结构和驱动优化设计提供理论参考。 展开更多
关键词 査普雷金方程 变质心 回转 线性二次型调节器(LQR)
原文传递
变质心再入飞行器螺旋机动指令设计及分析 被引量:3
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作者 林鹏 周军 周凤岐 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期477-480,共4页
文章以三通道稳定的再入飞行器为具体研究对象,在建立起二维变质心动力学方程的基础上,通过分析飞行器螺旋运动的特点,确定了该运动模式下质量块的运动方式,将质量块的位移变化规律作为控制指令输入到变质心再入飞行器的动力学方程中,... 文章以三通道稳定的再入飞行器为具体研究对象,在建立起二维变质心动力学方程的基础上,通过分析飞行器螺旋运动的特点,确定了该运动模式下质量块的运动方式,将质量块的位移变化规律作为控制指令输入到变质心再入飞行器的动力学方程中,最终可以仿真出变质心飞行器机动飞行的范围与控制指令间的关系,并最终得到了质量块移动频率和行程与弹道螺旋半径关系的研究结论。 展开更多
关键词 再入飞行器 变质心 螺旋弹道 机动指令
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变质心再入飞行器的质心移动方式研究 被引量:3
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作者 林鹏 周军 周凤岐 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第2期40-42,共3页
变质心控制是一种利用质量块的主动移动来改变飞行器质量特性的控制方式,该控制方式对于克服各种高速飞行器执行机构的气动烧蚀问题有着重要的意义。通过建立变质心再入飞行器的线性化方程,研究了质量块在飞行器内部不同方向上移动与可... 变质心控制是一种利用质量块的主动移动来改变飞行器质量特性的控制方式,该控制方式对于克服各种高速飞行器执行机构的气动烧蚀问题有着重要的意义。通过建立变质心再入飞行器的线性化方程,研究了质量块在飞行器内部不同方向上移动与可建立配平攻角之间的关系,并通过仿真计算可知再入飞行器再入的不同阶段质量块沿不同方向移动时的控制效率是有所差别的。研究结论对于提高变质心再入飞行器的控制效率有着重要的意义。 展开更多
关键词 再入飞行器 变质心 传递函数 控制效率
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变质心弹头纵平面机动飞行的控制指令设计 被引量:1
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作者 林鹏 周凤岐 周军 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第1期35-38,共4页
在推导变质心弹头动力学方程的基础上,对该动力学方程进行简化和线性化,得到了变质心弹头自动驾驶仪的方程,当输入不同程序控制指令后,可以仿真出变质心弹头不同的飞行弹道以及弹头的机动范围,进而得出变质心弹头纵平面内可机动飞行的... 在推导变质心弹头动力学方程的基础上,对该动力学方程进行简化和线性化,得到了变质心弹头自动驾驶仪的方程,当输入不同程序控制指令后,可以仿真出变质心弹头不同的飞行弹道以及弹头的机动范围,进而得出变质心弹头纵平面内可机动飞行的范围与所需控制指令频率及幅值大小之间的关系。对于变质心弹头纵平面内机动控制程序的工程设计提供了必要的理论参考依据。 展开更多
关键词 弹头 变质心 机动飞行 控制
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变质心旋转弹头变结构控制研究 被引量:11
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作者 毕开波 周军 周凤歧 《航天控制》 CSCD 北大核心 2006年第3期17-20,共4页
针对弹头变质心这种新的控制方式,建立了变质心旋转弹头准弹体下的动力学模型,由于模型是复杂非线性的,通过按线性化族近似化理论对模型进行了合理简化,并用变结构控制理论对系统的姿态控制进行了设计,仿真结果表明,所设计的变质心弹头... 针对弹头变质心这种新的控制方式,建立了变质心旋转弹头准弹体下的动力学模型,由于模型是复杂非线性的,通过按线性化族近似化理论对模型进行了合理简化,并用变结构控制理论对系统的姿态控制进行了设计,仿真结果表明,所设计的变质心弹头变结构姿态控制具有很好的快速性、稳定性,而且相对减小了抖震现象,证明这种方法是有效的。 展开更多
关键词 变质心 线性化族 旋转弹头 变结构控制
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移动质心再入飞行器建模及自抗扰滚动控制 被引量:12
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作者 李自行 李高风 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2121-2129,共9页
基于移动质心滚动控制方案,研究了其动力学系统建模和非线性耦合系统控制的问题。不同于移动质心控制系统建模中常用的牛顿力学建模和常规拉格朗日建模法,采用准坐标形式的拉格朗日法建立了完整的系统动力学方程,避免了牛顿力学中复杂... 基于移动质心滚动控制方案,研究了其动力学系统建模和非线性耦合系统控制的问题。不同于移动质心控制系统建模中常用的牛顿力学建模和常规拉格朗日建模法,采用准坐标形式的拉格朗日法建立了完整的系统动力学方程,避免了牛顿力学中复杂的相互作用力分析和常规拉格朗日建模法物理意义不明确的缺点。鉴于移动质心滚动控制系统的非线性、耦合性和时变性,提出把系统的非线性耦合项和外部干扰统归为未知扰动,并采用自抗扰控制(ADRC)技术进行估计和补偿,相对于常用的比例微分(PD)控制,自抗扰控制器能更好地适应系统参数的变化,具有很强的鲁棒性。最后,通过数学仿真验证了整个控制方案的可行性。 展开更多
关键词 移动质心滚动控制 动力学模型 拉格朗日法 非线性耦合 自抗扰控制
原文传递
再入飞行器变质心/RCS复合控制策略研究 被引量:7
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作者 王霄婷 周军 林鹏 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期212-216,共5页
再入飞行器采用变质心控制不但可以保持较好的气动外形,还可以降低能量消耗增大载荷能力,但该控制对气动力依赖较强,在气动力不足时需要借助其它控制系统来实现精确控制要求。文章研究了全空域飞行情况下变质心/RCS复合控制策略。通过... 再入飞行器采用变质心控制不但可以保持较好的气动外形,还可以降低能量消耗增大载荷能力,但该控制对气动力依赖较强,在气动力不足时需要借助其它控制系统来实现精确控制要求。文章研究了全空域飞行情况下变质心/RCS复合控制策略。通过对控制受限情况下变质心控制系统力矩配平和闭环响应快速性能的分析,将变质心控制的可行性转化为重压心距不等式组解的存在性,并基于此工程估算方法给出从变质心控制切换为RCS控制的复合控制策略。最后,通过对某再入飞行器一条典型机动弹道的仿真实验,验证了复合控制策略的有效性。 展开更多
关键词 变质心控制 RCS控制 复合控制策略 再入飞行器
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变质心飞行器伺服机构模糊PI控制技术研究
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作者 丁伟涛 杨斌 +1 位作者 贾淑绒 赵国平 《导航定位与授时》 2019年第3期28-33,共6页
概述了飞行器质心调节机构的技术特点,针对某质心调节机构的伺服控制需求,设计了一种模糊PI控制器,建立了质心调节机构数学模型,完成了仿真分析与实验研究。仿真与实验研究结果表明,模糊PI控制器结合了PI控制器高精度和模糊控制器控制... 概述了飞行器质心调节机构的技术特点,针对某质心调节机构的伺服控制需求,设计了一种模糊PI控制器,建立了质心调节机构数学模型,完成了仿真分析与实验研究。仿真与实验研究结果表明,模糊PI控制器结合了PI控制器高精度和模糊控制器控制快速、适应性强的特点,使系统具有较快的响应性能和较高的控制精度,同时有较强的鲁棒性。研究成果对于提高变质心飞行器的机动性能有着重要的意义。 展开更多
关键词 变质心飞行器 质心调节机构 模糊PI控制
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Research on Maneuverability of Moving Centroid Warhead
12
作者 林鹏 周凤岐 周军 《Defence Technology(防务技术)》 SCIE EI CAS 2007年第3期199-202,共4页
The dynamic equations of the moving centroid warhead are derived, simplified and linearized, and a transfer function from moving mass displacement to normal overload of the warhead is obtained. Thus, the normal overlo... The dynamic equations of the moving centroid warhead are derived, simplified and linearized, and a transfer function from moving mass displacement to normal overload of the warhead is obtained. Thus, the normal overload can be calculated when the mass moves to any different places. The research results provide a necessary theoretic reference for general design of control system of the moving centroid warhead. 展开更多
关键词 航天器控制系统 移动轨迹 操纵性 过载
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