多领航者导引无人船集群的分布式时变队形控制 被引量：13

1

作者 吴文涛 古楠 +2 位作者 彭周华 刘陆 王丹 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第1期21-30,共10页

[目的]针对含有模型高度不确定性和未知海洋环境扰动的无人船集群,研究多领航者导引的欠驱动无人船(USV)集群的分布式时变队形控制问题。[方法]首先,在运动学层级,基于包含策略和路径操纵原理,设计时变队形分布式制导律;然后,在动力学层... [目的]针对含有模型高度不确定性和未知海洋环境扰动的无人船集群,研究多领航者导引的欠驱动无人船(USV)集群的分布式时变队形控制问题。[方法]首先,在运动学层级,基于包含策略和路径操纵原理,设计时变队形分布式制导律;然后,在动力学层级,针对USV航行中存在的模型不确定性以及未知海洋环境扰动,设计基于扩张状态观测器(ESO)的前向速度和艏摇角速度控制律,减小模型不确定性和未知海洋环境扰动带来的影响;最后,进行级联系统稳定性分析和控制器有效性的仿真验证。[结果]研究表明,无人船集群采用的分布式时变编队闭环控制系统输入状态稳定,仿真结果证明了控制方法的有效性。[结论]所提出的控制器可以使无人船集群形成预定的时变编队队形,并跟踪多领航者形成的凸包。 展开更多

关键词 欠驱动无人船 制导和控制律 时变队形控制 多领航者 扩张状态观测器

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多平台网络化制导交接技术

2

作者 张堃 华帅 +1 位作者 袁斌林 李阳 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2171-2181,共11页

面向多平台网络化协同制导导弹打击目标的实际需求,针对导弹交接过程中的过载异常突变问题,首先基于多平台交接过程分析网络化制导关键误差,明晰导弹过载异常突变机理,建立网络化制导交接基本模型;其次针对信息交接误差,基于虚拟目标信... 面向多平台网络化协同制导导弹打击目标的实际需求,针对导弹交接过程中的过载异常突变问题,首先基于多平台交接过程分析网络化制导关键误差,明晰导弹过载异常突变机理,建立网络化制导交接基本模型;其次针对信息交接误差,基于虚拟目标信息的交接方式,设计基于匀加减速的虚拟目标网络化制导信息交接方法;最后对交接执行过程中的制导律差异问题,基于虚拟目标信息,提出一种多平台协同制导模式下的导弹制导交接控制律。仿真结果表明,新方法可以有效降低协同制导平台捕获目标信息存在误差而造成的异常过载,实现制导率变化下导弹交接过程过载的平稳过渡,有效提升作战效能。 展开更多

关键词 网络化制导 协同制导 制导权交接 控制律设计

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基于最优状态反馈的小推力转移轨道制导策略 被引量：4

3

作者 尚海滨 崔平远 栾恩杰 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第4期949-954,共6页

针对小推力变轨技术研究中的难点之一——飞行器的制导问题,提出了一种基于最优状态反馈的自主制导策略。首先利用传统Gauss型运动方程,推导出三个轨道根数增大最快的独立控制律;然后根据当前根数与目标值的偏差量对独立控制律进行加权... 针对小推力变轨技术研究中的难点之一——飞行器的制导问题,提出了一种基于最优状态反馈的自主制导策略。首先利用传统Gauss型运动方程,推导出三个轨道根数增大最快的独立控制律;然后根据当前根数与目标值的偏差量对独立控制律进行加权组合;最后为高效可靠地获得最优制导律,采用一种遗传算法和逐次二次规划相结合的混合方法对权重进行了优化。该制导算法设计简单,无须预存参考轨道,能够实现飞行器的自主制导,并且具有燃料消耗次优的特点。仿真计算验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 航天器制导与控制 小推力 自主制导 独立控制律 混合方法 轨道转移

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大气层外动能拦截器制导控制技术研究进展与展望

4

作者 冯振欣 赵斌 +3 位作者 贾世伟 顾嘉耀 郑天宇 卢青 《空天防御》 2024年第2期22-28,共7页

大气层外高速、大机动、多目标飞行器的拦截问题已成为当前空天防御体系构建面临的重大挑战和难点。首先,对近年来国外大气层外动能拦截器技术及飞行试验现状进行了梳理和总结;其次,对大气层外单一拦截器制导控制方法和多弹协同拦截制... 大气层外高速、大机动、多目标飞行器的拦截问题已成为当前空天防御体系构建面临的重大挑战和难点。首先,对近年来国外大气层外动能拦截器技术及飞行试验现状进行了梳理和总结;其次,对大气层外单一拦截器制导控制方法和多弹协同拦截制导控制方法的研究进展进行了综述;最后,对大气层外动能拦截器未来重点开展的关键技术进行了展望,以期为未来大气层外动能拦截器技术发展提供方向性参考和借鉴。 展开更多

关键词 大气层外动能拦截器 制导控制律 多弹协同 多弹拦截

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远距引导战斗机自动攻击控制律实现 被引量：5

5

作者 韩庆 魏贤智 +1 位作者 张斌 杜永伟 《电光与控制》 北大核心 2012年第6期36-40,共5页

针对现代战斗机向目标空域的远距引导过程,建立了战斗机与目标的三维相对运动数学模型,引入了战斗机自动攻击的概念,并将三维引导问题分解到水平和垂直两个面内分别进行研究;基于战斗机远距引导时间最短的要求以及最优控制的相关理论,... 针对现代战斗机向目标空域的远距引导过程,建立了战斗机与目标的三维相对运动数学模型,引入了战斗机自动攻击的概念,并将三维引导问题分解到水平和垂直两个面内分别进行研究;基于战斗机远距引导时间最短的要求以及最优控制的相关理论,以时间最短为目标分别设计了战斗机水平面和垂直面的远距引导律,在此基础上设计了远距引导战斗机自动攻击控制律;最后通过仿真比较,验证了时间最优引导法能有效应用于战斗机为实现自动攻击的远距引导。 展开更多

关键词 远距引导 瞄准误差 自动攻击 控制律

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倾斜转弯导弹制导与控制系统评述 被引量：2

6

作者 李秋月 李忠应 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1993年第3期75-80,共6页

本文简要地介绍了倾斜转弯导弹的发展史,国内外目前研究的状况以及发展前景。同时评述了倾斜转弯导弹制导规律及自动驾驶仪中的关键技术和存在的问题。

关键词 导弹 制导 控制 自动驾驶仪

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空空导弹高抛弹道复合制导律研究 被引量：3

7

作者 杨雪榕 李晓冬 梁加红 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第12期2918-2923,共6页

为了提高中近程空空导弹的有效射程,针对导弹特点,提出高抛弹道复合制导律。该制导律在初制导中加入纵向预置抛射角以提高导弹弹道,中制导以修正最优比例导引对弹道倾角进行修正,使得导弹各项指标满足末制导比例导引的交班需求。经多种... 为了提高中近程空空导弹的有效射程,针对导弹特点,提出高抛弹道复合制导律。该制导律在初制导中加入纵向预置抛射角以提高导弹弹道,中制导以修正最优比例导引对弹道倾角进行修正,使得导弹各项指标满足末制导比例导引的交班需求。经多种典型弹道仿真研究,该制导律能够有效增加导弹射程并完成多种机动目标的攻击。该制导律算法简单可行,可用于中近程空空导弹技术升级。 展开更多

关键词 制导控制 高抛弹道 复合制导律 空空导弹 比例导引

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基于Stateflow的多模态飞行仿真研究 被引量：3

8

作者 李军伟 程咏梅 +1 位作者 禹亮 阮晓明 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2011年第12期4557-4559,共3页

为了验证非线性飞机模型下飞行制导系统和多模态飞行控制律设计的正确性,提出了基于Stateflow的多模态飞行仿真验证方法。首先建立了飞行仿真系统结构框架和飞机六自由度非线性数学模型,并进行控制律设计,通过预定航路点信息和飞机模型... 为了验证非线性飞机模型下飞行制导系统和多模态飞行控制律设计的正确性,提出了基于Stateflow的多模态飞行仿真验证方法。首先建立了飞行仿真系统结构框架和飞机六自由度非线性数学模型,并进行控制律设计,通过预定航路点信息和飞机模型解算的飞行参数实时获得制导信息,采用Stateflow完成典型飞行模态之间的逻辑切换,实现了预定航迹多模态的飞行仿真。实验结果表明,系统结构易于扩充和移植,该方法可以有效地验证飞行制导系统和控制律设计的正确性。 展开更多

关键词 飞行制导 控制律 状态流 飞行仿真 多模态

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无人机螺旋自主认知与改出控制器设计 被引量：1

9

作者 黄汉桥 赵鑫 +1 位作者 周欢 王族统 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期879-886,共8页

针对飞行器螺旋改出难题,研究无人机螺旋自主认知与改出控制方法。首先建立基于飞行状态认知的无人机安全控制框架,在此基础上进行无人机螺旋认知与改出控制器设计,分析螺旋成因,根据机载传感器提供的实时飞行参数信息,采用直觉模糊统... 针对飞行器螺旋改出难题,研究无人机螺旋自主认知与改出控制方法。首先建立基于飞行状态认知的无人机安全控制框架,在此基础上进行无人机螺旋认知与改出控制器设计,分析螺旋成因,根据机载传感器提供的实时飞行参数信息,采用直觉模糊统计判决与决策算法进行螺旋自主认知,最后考虑状态变量控制时序,并设计非线性动态逆控制律,完成无人机螺旋改出的制导控制。仿真结果表明,相对于已有解决策略,所提出的控制方法可以显著缩短螺旋改出所需时间,同时具有较好的动态响应特性。 展开更多

关键词 无人机 螺旋 认知 改出 安全控制 控制器 控制时序 非线性动态逆 统计 决策 动态响应 飞行状态 攻角 角速率 自主 飞行控制

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基于光学导引的无人机自动着陆控制系统设计 被引量：1

10

作者 郭一江 王新民 谢蓉 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2011年第2期63-66,共4页

针对目前无人机采用的某些着陆导引方式存在的覆盖面积小、易受干扰等缺点,设计了基于光学导引系统的无人机自动着陆控制系统。建立了某型无人机的纵向和横侧向的线性方程,结合光学导引系统的性能指标提出了光学导引自动着陆系统的总体... 针对目前无人机采用的某些着陆导引方式存在的覆盖面积小、易受干扰等缺点,设计了基于光学导引系统的无人机自动着陆控制系统。建立了某型无人机的纵向和横侧向的线性方程,结合光学导引系统的性能指标提出了光学导引自动着陆系统的总体结构,设计了理想下滑轨迹和自动着陆控制律方案,将光学导引系统和自动着陆控制系统结合在一起,运用经典PID控制方法分别设计了纵向和横侧向的控制律,并进行了仿真验证。仿真结果表明,光学导引自动着陆控制系统的控制精度高,能满足无人机自动着陆的性能要求。 展开更多

关键词 无人机 自动着陆 光学导引 控制律设计

原文传递

模糊滑模控制在CAV再入标准轨迹制导中的应用 被引量：1

11

作者 任洋 刘子阳 刘伟 《电光与控制》 北大核心 2017年第4期93-98,共6页

针对CAV再入标准轨迹制导问题,提出了一种新的基于模糊滑模的纵向轨迹制导方案,根据CAV状态模型的特点和模糊系统设计要求,对其纵向运动学方程进行了简化处理,设计了模糊逼近+切换控制律补偿的控制器,利用模糊系统的万能逼近特性来对倾... 针对CAV再入标准轨迹制导问题,提出了一种新的基于模糊滑模的纵向轨迹制导方案,根据CAV状态模型的特点和模糊系统设计要求,对其纵向运动学方程进行了简化处理,设计了模糊逼近+切换控制律补偿的控制器,利用模糊系统的万能逼近特性来对倾侧角增量进行逼近,用切换控制率来补偿逼近误差。仿真验证了该方案能够实现对纵向轨迹的精确跟踪,且具有较好的鲁棒性和实时性。 展开更多

关键词 高超声速 标准轨迹制导 模糊逼近 切换控制律 误差补偿 CAV

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基于直线-圆弧混合导引的无人机自主返航控制技术 被引量：1

12

作者 刘茂汉 徐芳芳 《飞机设计》 2019年第4期5-8,共4页

应急返航是无人机飞行过程中的一种紧急处置措施,返航初始条件的不确定性对无人机的自主控制能力提出了很高的要求。文中以无人机应急返航的需求为牵引,给出了一种基于Dubins算法的路径在线规划方法,并提出了一种基于直线-圆弧混合引导... 应急返航是无人机飞行过程中的一种紧急处置措施,返航初始条件的不确定性对无人机的自主控制能力提出了很高的要求。文中以无人机应急返航的需求为牵引,给出了一种基于Dubins算法的路径在线规划方法,并提出了一种基于直线-圆弧混合引导的复杂路径高精度跟踪控制方法。通过六自由度仿真,验证了路径规划的正确性及轨迹跟踪的精度,并通过蒙特卡洛仿真,进一步验证了本控制方案的逻辑完整性。本方案在工程应用中具有一定的借鉴意义。 展开更多

关键词 圆弧导引 自主返航 航线规划 控制律 仿真

原文传递

导弹混合导引规律设计与仿真研究

13

作者 赵秋惠 史忠科 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第5期66-68,共3页

通过分析导弹的拦截几何和现有控制规律,给出了模糊控制器的设计。将滑模变结构控制与模糊逻辑导引规律有机结合,给出了一种滑模变结构混合模糊逻辑导引规律,通过导弹制导控制半实物系统平台进行仿真,验证了所设计的导引规律的正确性和... 通过分析导弹的拦截几何和现有控制规律,给出了模糊控制器的设计。将滑模变结构控制与模糊逻辑导引规律有机结合,给出了一种滑模变结构混合模糊逻辑导引规律,通过导弹制导控制半实物系统平台进行仿真,验证了所设计的导引规律的正确性和有效性。 展开更多

关键词 制导控制系统 导引规律 半实物仿真

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基于自适应全局滑模的水下拦截器导引控制一体化设计

14

作者 杨惠珍 王迪 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期502-508,共7页

水下拦截器的目标具有体积小,速度快,机动性强等特点,从而要求水下拦截器制导系统具有快速且稳定的反应能力。针对该设计需求,提出了水下拦截器导引与控制一体化设计方法。建立了水下拦截器侧向通道的导引与控制一体化数学模型,针对目... 水下拦截器的目标具有体积小,速度快,机动性强等特点,从而要求水下拦截器制导系统具有快速且稳定的反应能力。针对该设计需求,提出了水下拦截器导引与控制一体化设计方法。建立了水下拦截器侧向通道的导引与控制一体化数学模型,针对目标机动造成一体化系统出现的不确定性问题,设计了自适应全局滑模一体化控制律,基于Lyapunov稳定性定理证明了系统的渐进稳定性,并采用高增益的连续化方法改进了算法,抑制了系统的抖振。该控制律优点在于对不确定信息进行估计和补偿,提高了系统的鲁棒性和快速性。仿真结果表明所提出的自适应全局滑模导引控制一体化方法具有有效性。 展开更多

关键词 导引与控制一体化 自适应调节律 全局滑模控制

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飞机侧向波束导引控制系统结构方案及仿真

15

作者 曲东才 程继红 解传军 《海军航空工程学院学报》 2016年第3期332-336,共5页

侧向波束导引控制系统是飞机在自动着陆时所采用的一种重要无线电波束导引系统。分析了侧向波束导引控制系统原理,基于飞机协调控制,构建一种侧向波束导引控制系统结构方案,在MATLAB平台下,对所设计的侧向波束导引控制系统进行大量仿真... 侧向波束导引控制系统是飞机在自动着陆时所采用的一种重要无线电波束导引系统。分析了侧向波束导引控制系统原理,基于飞机协调控制,构建一种侧向波束导引控制系统结构方案,在MATLAB平台下,对所设计的侧向波束导引控制系统进行大量仿真研究。仿真结果显示,所设计的侧向波束导引控制系统结构是合理的,当其侧向耦合器结构参数设置准确时,可很好地改善导引控制系统的稳定性及动态品质。 展开更多

关键词 侧向波束 偏差角 侧向耦合器 导引控制规律 仿真研究

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基于反步推演法的多机编队队形重构控制 被引量：18

16

作者 张佳龙 闫建国 张普 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期203-215,共13页

针对多无人机(UAV)集结期望的队形和达到稳态速度缓慢影响作战效率,基于反步推演法设计了一种协同导引控制律,用于解决多无人机快速队形重构和快速达到稳定状态。本文以一架虚拟长机为中心,3架僚机在3个顶点组成的三角形编队作为被控对... 针对多无人机(UAV)集结期望的队形和达到稳态速度缓慢影响作战效率,基于反步推演法设计了一种协同导引控制律,用于解决多无人机快速队形重构和快速达到稳定状态。本文以一架虚拟长机为中心,3架僚机在3个顶点组成的三角形编队作为被控对象,且长机的速度方向作为编队的前行方向,僚机跟随长机编队飞行。采用长机导引机制,建立每架僚机的误差动力学模型;基于图论建立任意两架无人机之间的通讯模式,通过反步推演法得到多无人机编队队形保持的导引控制律。通过构建合理的Lyapunov函数,证明所提出的控制方法在编队集结和队形保持的有效性,同时将所提出的方法与模型预测控制(MPC)方法和拉普拉斯方法进行对比,更进一步验证所提方法有效性。仿真结果表明:每架无人机不仅能够按照期望的队形飞行,而且以动态响应快和稳态误差小收敛于虚拟长机的运动轨迹。 展开更多

关键词 无人机编队 反步推演法 协同引导控制律 李雅普诺夫函数 稳态误差

原文传递

基于间接Radau伪谱法的滑翔段轨迹跟踪制导律 被引量：11

17

作者 廖宇新 李惠峰 包为民 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1398-1405,共8页

针对高超声速飞行器滑翔段制导问题,提出一种利用间接Radau伪谱法求解最优反馈控制律的全状态标称轨迹跟踪制导律。将标称轨迹跟踪问题转化为线性时变系统状态调节器问题,基于Pontryagin极大值原理进一步将状态调节器问题转化为线性两... 针对高超声速飞行器滑翔段制导问题,提出一种利用间接Radau伪谱法求解最优反馈控制律的全状态标称轨迹跟踪制导律。将标称轨迹跟踪问题转化为线性时变系统状态调节器问题,基于Pontryagin极大值原理进一步将状态调节器问题转化为线性两点边值问题;利用间接Radau伪谱法求解所得的线性两点边值问题,获得最优反馈控制律,并在此基础上设计了易于在线执行的闭环轨迹跟踪制导律。数值仿真结果表明,该制导律对飞行器初始状态量的较大范围偏差和飞行环境参数的有限扰动不敏感,具有良好的鲁棒性,并且能够满足实时性的需求。 展开更多

关键词 滑翔段制导 标称轨迹跟踪 间接Radau伪谱法 最优反馈控制律

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基于滑模方法的空空导弹一体化制导控制律设计 被引量：7

18

作者 朱战霞 陈鹏 唐必伟 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期213-219,共7页

对于目标任意机动的三维拦截情况,空空导弹一体化制导控制系统模型呈现非线性、耦合和不确定特性,使控制器设计困难。为此,首先对导弹非线性耦合控制系统模型进行简化,得到三通道近似线性化模型,同时认为通道间的耦合项未知有界。在此... 对于目标任意机动的三维拦截情况,空空导弹一体化制导控制系统模型呈现非线性、耦合和不确定特性,使控制器设计困难。为此,首先对导弹非线性耦合控制系统模型进行简化,得到三通道近似线性化模型,同时认为通道间的耦合项未知有界。在此基础上,推导俯仰和偏航通道的一体化制导控制系统模型。之后考虑干扰的不确定性,利用滑模控制响应快速、对参数变化及扰动不敏感等优点,设计了空空导弹一体化滑模自适应制导控制律,并基于Lyapunov理论证明了其稳定性。数值仿真结果表明,目标任意机动情况下,该一体化制导控制律不仅能够保证导弹命中精度,而且可同时保证弹体姿态的稳定,相对于传统方法,该方法有更好的拦截效果。 展开更多

关键词 一体化制导控制律 滑模控制 空空导弹

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近地小推力转移轨道的加权组合制导策略 被引量：4

19

作者 尚海滨 崔平远 栾恩杰 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期1419-1427,共9页

研究了近地小推力转移轨道的制导问题,给出了一种基于局部最优控制律的自主制导算法。推导出了各改进春分点根数对应的局部最优控制律;通过最优推力分配和目标偏差两个策略,对各局部最优控制律进行动态加权组合,从而有效减少了制导律的... 研究了近地小推力转移轨道的制导问题,给出了一种基于局部最优控制律的自主制导算法。推导出了各改进春分点根数对应的局部最优控制律;通过最优推力分配和目标偏差两个策略,对各局部最优控制律进行动态加权组合,从而有效减少了制导律的设计参数。在此基础上,针对燃料最省转移轨道,定义了一种新的发动机开关函数。采用遗传/逐次二次规划混合优化算法计算了最优制导参数。与传统算法相比,该制导算法是一种闭环制导算法,能够实现飞行器的自主制导,并且制导过程中无需对制导参数进行更新。以地球低轨到高轨的小推力转移为例,采用该方法分别求解了时间和燃料最省转移问题,并与传统算法进行了比较分析。数值结果验证了该算法的有效性。 展开更多

关键词 近地小推力转移 自主制导律 局部最优控制律 开关函数 混合优化算法

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带末端攻击角度约束的三维一体化制导控制律 被引量：5

20

作者 吴鹏 宋文龙 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期92-97,105,共7页

针对某些导弹要求限制末端攻击角度的作战要求,基于滑模控制控制方法,提出一种带末端攻击角度约束的三维一体化制导控制律。建立导弹在俯仰平面和偏航平面内控制一体化模型,然后对所建立的数学模型进行非线性坐标变换,变换成适于应用非... 针对某些导弹要求限制末端攻击角度的作战要求,基于滑模控制控制方法,提出一种带末端攻击角度约束的三维一体化制导控制律。建立导弹在俯仰平面和偏航平面内控制一体化模型,然后对所建立的数学模型进行非线性坐标变换,变换成适于应用非线性控制方法设计的标准型。通过滑模控制方法,设计了能使导弹能以期望攻击角度命中目标的三维一体化制导控制律。为验证所提出一体化设计方案的有效性,进行仿真实验。仿真结果证明所提出的一体化制导控制律能导引导弹以期望攻击角度命中目标的同时,使得导弹自身的状态保持稳定。 展开更多

关键词 一体化制导控制律 末端攻击角度 滑模控制 非线性坐标变换

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