基于MGEKF的反辐射无人机末制导律设计

针对反辐射无人机攻击空中机动目标的特点,提出了一种利用MGEKF滤波算法估计无人机-目标接近速度信息的变结构导引律;该导引律利用变结构控制的干扰不变性特性,将目标机动看成是未知的有界干扰,实现了目标有界机动条件下视线角速度的零化;同时针对无人机和目标的接近速度信息不能直接测量的特点,对典型的目标运动模式进行运动状态估计;最后在无人机非线性六自由度仿真模型上仿真证明,其末制导精度优于传统广义比例导引律,且具有较好的工程应用前景。     

带落角约束的导弹滑模制导控制一体化设计

为了提高导弹的制导精度和毁伤效果,研究了带有落角约束的空地导弹制导控制一体化设计问题。在俯仰平面内,将弹—目相对运动方程和导弹力学方程相结合,建立了导弹一体化模型。在此基础上,采用反演递推方法,设计了带有落角约束的导弹自适应滑模制导控制一体化算法,并对其进行了稳定性分析。针对所设计的控制律,在不同的机动目标下进行了仿真和对比分析。结果表明,导弹的脱靶量均小于1m,落角接近-90°,满足制导精度和末端落角约束条件。     

一种改进的AUVs变结构滑模控制策略研究

针对现有的变结构滑模控制切换面单一性会导致系统状态在原点处收敛缓慢的缺陷,对自主式水下机器人(AUVs)变结构滑模控制设计了折线型的切换面,并且进一步改进实现了速度控制和定点定速控制。改进的切换面由斜率不同的自线段构成,并在拐点处通过S型函数光滑过渡。将切换面的斜率减小到0时,则可以实现速度控制,同时为了消除速度控制的稳态误差,引进了采用能智积分方法的积分项。最后在某AUV上进行仿真实验,结果证实了应用折线型切换面可以减少控制系统的上升时间,提高反应速度;速度控制的稳态误差接近0,并很好地实现定点定速的控制效果。该方法可以有效用于AUVs的控制。     

一种新颖的滑模非线性比例积分混沌控制方法

一种新颖的滑模非线性比例积分控制方法（SMNPIC）被提出用于高精度驱动一类时变不确定混沌系统到任意期望轨道。SMNPIC区别于以前的滑模控制技术之处在于滑动模的一个非线性比例积分函数被包含在控制率中，因此不仅稳态误差和高频抖振都被减小，同时鲁棒性和快速性也能被保证。此外，SMNPIC实际上能被作为一类非线性PID控制器，不仅仅跟踪误差及其直到n-1阶微分被考虑，而且跟踪误差的积分也被考虑，因此有比传统PID更多的有用信息能被使用，因此更好的动静态特性能被获得。通过不确定Duffing-Holmes系统的仿真实例证实了SMNPIC用于混沌控制能获得好的性能。     

一类受扰混沌系统的自适应滑模控制

针对受扰混沌系统,在参数未知的情形下利用自适应滑模控制法实现了驱动系统和响应系统的鲁棒同步. 该方法几乎适用于所有的混沌系统,且无需知道系统外部干扰的上界,它由自适应控制律实现. 以双涡卷系统、Lorenz系统、Rssler超混沌系统为例,说明该方法的有效性和正确性. 关键词： 混沌同步 滑模面 到达条件 自适应滑模控制     

一种分数阶混沌系统同步的自适应滑模控制器设计

针对分数阶混沌系统的同步问题, 基于滑模控制理论和自适应控制理论, 设计了一个具有较强鲁棒性的分数阶积分滑模面, 并提出了一种自适应滑模控制器在不消除非线性项的情况下实现一类三维分数阶混沌系统同步的方法. 利用所设计的自适应滑膜控制器实现了分数阶Chen系统、分数阶Liu系统以及分数阶Arneodo系统的混沌同步. 数值模拟仿真结果验证了所设计的控制器的有效性和可行性.     

一种提高RS422通信BIT可靠性的设计方法

电动静液作动器是飞机操纵系统的关键部件,要求有较好的速度平稳性。系统内存在泄漏非线性和摩擦非线性等影响速度平稳性的因素。滑模控制可以有效抑制系统内非线性因素的影响,但是由于抖振现象的存在限制了速度平稳性的进一步提升。针对固定切换增益的滑模控制方法的不足,提出一种基于变结构滤波器的自适应滑模控制方法。采用变结构滤波器估计系统状态信息,估计的系统状态信息用于构建滑模面,采用自适应切换增益来导出控制率,有效减小了抖振幅度。仿真结果证明了自适应滑模控制方法的有效性,采用这种方法提高了电动静液作动器的速度平稳性。     

基于不确定性变时滞分数阶超混沌系统的滑模自适应鲁棒的同步控制

针对一类含有不确定参数的时变时滞系统的同步控制问题,提出了一种滑模自适应鲁棒控制方法.基于Lyapunov稳定性理论和滑模自适应控制方法,设计出滑模自适应鲁棒控制器和参数自适应率.所设计的单一控制器适用于一类分数阶超混沌系统的同步性控制问题,它不仅具有较强的抗噪声能力而且对于时变时滞系统也具有良好的控制能力,因此该控制器具有较好的实用价值.此外,通过在系统的输入量中引入一个补偿量,用以消除系统中所存在的不确定性和外界扰动的影响,从而实现不确定性分数阶超混沌系统的同步,并且将系统的同步误差控制在任意小范围内.最后,对带有外界噪声扰动、系统参数不确定的时变时滞Chen分数阶超混沌系统进行了数值仿真,经过短暂的时间,响应系统与驱动系统同步,进而验证了所提出的控制方法的有效性.     

基于自适应滑模控制的不同维分数阶混沌系统的同步

针对异结构不同维分数阶混沌系统的广义同步问题进行研究, 设计了一种将滑模变结构理论和自适应控制理论相结合的方法.通过设计一种对外界干扰具有强鲁棒性的分数阶滑模面, 以及构造合适的自适应滑模控制器, 该控制器将系统的运动控制到滑模面上, 使系统轨道沿滑动模运动到所需的控制状态, 最终实现了两个不同维异结构混沌系统之间的广义同步.以四维超混沌Chen系统和三维Chen混沌系统为例, 对这两个系统分别进行升维和降维的同步仿真. 仿真模拟结果表明, 运用本文设计的控制器, 经过短暂的时间, 两系统的广义误差变量始终平稳地趋于零, 即证明了这种控制器的有效性. 关键词： 分数阶混沌系统 异结构 自适应滑模控制 混沌同步     

基于变结构理论的中制导律设计方法研究

对于采用复合制导的空地导弹,中末制导交接班问题是影响命中概率的关键因素。针对这一问题,采用变结构理论设计中制导律。首先建立滑模面,保证滑模面上速度矢量与视线重合,且零化视线角速率,然后设计到达函数,使到达条件得到满足,可以保证交班时刻导弹可靠捕获目标,并为末制导提供最优初始条件。建立了导弹六自由度数学模型和目标捕获模型,进行全系统数字仿真,实验结果表明：在中末制导交接时刻,弹目视线与导弹速度矢量基本重合,误差为0.12°,视线角速度为-0.02°/s,在±20°视场下满足捕获需求,并且为末制导提供最优初始条件。该方法可以满足中末制导交接班要求,具有较强鲁棒性,且中制导段弹道平滑,需用过载小。     

基于虚拟仪器的某型导弹制导装置地面监测系统设计

针对目前某型导弹制导装置监测方式的落后现状,采用虚拟仪器技术开发了一套地面监测系统;该系统符合某型导弹制导装置的试验标准,是以PXI总线的数据采集卡和控制器为硬件平台,以LabVIEW作为软件开发平台,将采集模拟信号、视频信号和串口通信集于一体,能够对制导装置的性能和参数指标进行检测,并利用图像处理技术对导弹的飞行轨迹进行定性的监测;应用结果,表明该监测系统运行稳定可靠,提高了监测的效率和精度,具有一定的推广价值。     

高分辨率高空相机光机系统的热设计

在极端低温情况下,为保证高空相机镜头光学系统温度满足设计要求,结合被动热控和主动热控进行相机光机系统的热设计.以聚酰亚胺为隔热材料进行被动热控,增大相机内部与外界的热阻,减弱外界低温环境对镜头温度的影响.采用电加热膜加热对相机镜头进行主动热控,在WorkBench有限元软件中建立镜头和窗口组件的传热模型,分析载荷构成,加载加热功率载荷、热对流载荷和热辐射载荷,进行稳态热分析.结果表明,在六个加热区,当加热功率分别为12、17、22、17、10、13 W时,相机光学系统的温度控制在18℃~22℃范围内,满足热控设计要求.     

飞行导引系统垂直导引律设计与仿真

为了提高机动性能, 现代飞机的设计开始向放宽静不稳定乃至静不稳定的方向发展, 因此飞行控制律的设计尤为重要;以大型民用客机的开发设计为应用背景,根据飞行仿真的需要,采用非线性动态逆的方法建立了飞机的线性模型,并结合PID控制对飞机的垂直引导方面的控制系统进行分析和设计研究,最后配合Matlab/Simulink 数值仿真方法和Stateflow工具对所设计的控制律进行PID 调参仿真;仿真结果表明:所设计的控制律可以达到所要求的控制精度,具有良好的动态品质。     

某型导弹模拟训练系统的设计

利用实装进行导弹培训 ,耗费巨大 ,普及速度慢 ,为替代实装 ,低成本完成某型导弹的对接分解、测试等训练任务 ,设计了该型导弹的模拟训练系统。系统以工控机为核心 ,以显示器模拟仪器的显示面板 ,利用VC + +进行编程 ,通过I/O接口对模拟实装进行控制 ,从而达到对实装系统的外观、测试过程、测试声音等的模拟。系统采用了多显示器系统、多线程编程、步进电机控制等新技术 ,有效降低了开发成本。经试用 ,系统可圆满完成该型导弹的各项训练任务 ,实用性强 ,有很高的推广应用价值。     

战术导弹数据挖掘平台设计及其关键技术

为了优化导弹生产流程、降低武器装备寿命周期费用、利用导弹在生产和使用维护阶段获取的海量数据,运用数据挖掘技术,提出了导弹数据挖掘平台的总体设计思路;对导弹数据挖掘过程中的数据预处理方法、数据挖掘算法和异常检测算法等关键技术进行了研究,采用FP-Growth算法挖掘导弹生产过程中的工艺参数与产品质量的关联,采用Z-Score检测法完成异常参数检测。通过在导弹全寿命周期中的应用,方案合理可行,可以有效地提高导弹质量和装备的战备完好性,具有广阔的军事应用前景。     

倾斜瞄准式导弹发射装置检测设备设计

倾斜瞄准式导弹发射装置的技术状态是影响舰载末端反导导弹武器系统正常发射导弹并精确制导的重要因素,是舰载末端反导导弹武器系统维护工作必须进行的检测内容;为了便于导弹发射装置检测工作与导弹武器系统其它组成部分技术状态检查的并行开展,提高导弹武器系统维护检查工作效率,提出了倾斜瞄准式导弹发射装置检测设备的设计方案;从总体设计、硬件设计、软件设计等方面对倾斜瞄准式导弹发射装置检测设备设计进行了详细论述;通过试验验证,该检测设备设计合理、功能正确,性能满足导弹发射装置技术状态检测要求。     

BTT导弹基于扩张状态观测器的滑模控制律设计

针对BTT导弹非线性动力学模型中的参数不确定性及系统存在未知外部干扰的问题,提出了一种基于扩张状态观测器的滑模控制设计方法;将系统参数不确定性和未知外界干扰作为系统的复合干扰,采用扩张状态观测器估计系统的复合干扰,并实时补偿;利用Lyapunov方法证明系统的稳定性;该控制器算法简单、计算量小,更易于实际工程应用;仿真结果表明,设计的控制器对导弹控制系统受到的复合干扰具有较强的鲁棒性和稳定性,满足导弹姿态快速机动和高稳定度的控制要求,性能指标明显优于滑模控制器。     

自适应光学中的控制算法设计与仿真

对自适应光学系统中的控制算法设计进行了整体研究。首先对自适应光学系统各模块的物理特性进行了分析,并在此基础上建立了系统整体的数学模型。针对传统处理含有纯滞后环节系统近似方法的不足,文章采用直接求解系统传递函数幅频和相频解析函数的方法来对系统特性进行分析,通过比较系统的开环特性、闭环特性、误差和噪声传递特性等对三种控制方法（积分控制、PI控制和Smith控制）的控制品质进行了分析。分析和仿真结果表明,Smith控制方法对自适应光学系统能够达到较好的控制效果,为实际系统的设计提供了理论指导。     

高温超导高速磁浮交通系统悬浮导向与牵引方案研究

本文提出了一种全高温超导高速磁悬浮交通技术模式,该技术模式采用高温超导钉扎悬浮导向和高温超导直线电机牵引,具有高速运行、静态悬浮和动态自稳定悬浮导向三大特征.根据5编组时速500公里磁悬浮列车的运行要求和工况,本文对高温超导钉扎悬浮导向系统和高温超导直线牵引系统进行了方案设计,并通过有限元仿真对所提方案进行了可行性分析和验证.结果证明了全高温超导磁悬浮系统的高速运行、静态悬浮和动态自稳定悬浮导向技术优势和设计方案的可行性.