基于动态规划的制导滑翔炸弹最优控制研究

针对制导滑翔炸弹的最远滑翔距离问题,提出一种基于动态规划的制导律设计方法。对制导炸弹受力和滑翔控制约束进行分析;按照最优化分析方法建立制导滑翔炸弹的数学模型;根据末端着地角约束的特点,设计了顺序搜索的动态规划算法。最后,根据制导炸弹实际飞行情况,确定了各项约束的参数,按照设计的算法进行了寻优计算。计算结果表明了该方法的有效性。     

制导滑翔炸弹虚拟比例末制导律研究

对于不同的地面目标,以不同的着角命中目标,可大幅提高制导滑翔炸弹的毁伤效能,虚拟比例末制导律是实现这一目的的有效途径。其实现方法是:按照距离和角度约束公式,计算出虚拟目标的坐标,采用比例制导律引导制导滑翔炸弹飞向虚拟目标。距离约束保证了制导滑翔炸弹、虚拟目标和目标在命中时刻重合,角度约束保证了前两者以给定着角接近目标,最终保证脱靶量和着角满足要求。通过数字仿真,最大着角超过80°,着角误差小于5°。此方法只需要制导滑翔炸弹的坐标、速度以及目标坐标信息就可实现,所需信息量小,且形式简单、计算量小、工程上易于实现。     

基于Gauss伪谱方法的高超声速滑翔飞行器滑翔段轨迹优化

基于一种求解最优控制问题的方法-Gauss伪谱法(Gauss Pseudospectral Method-GPM),研究了高超声速滑翔飞行器滑翔段迹优化问题。本文利用微分形式高斯伪谱方法将飞行器三自由度滑翔段轨迹优化问题转化为非线性规划问题,选取高斯节点上的状态量和控制量作为待优化参数,并将最优性能指标选为纵程最大,然后对滑翔段轨迹进行了求解。以某高超声速滑翔式飞行器为对象进行轨迹优化计算,仿真结果验证了本文的轨迹优化方法具有一定的精度和计算效率。此外,仿真过程还说明高斯伪谱法对状态猜测值并不敏感,算法容易收敛,适用于轨迹优化问题的求解。     

基于Gauss伪谱法的制导炸弹攻击区的计算方法

针对新型制导炸弹攻击区的求解问题,建立了受约束条件下的制导炸弹动力学模型;通过引入加权侧向射程和纵向射程的组合性能函数,将攻击区的求解问题转化为最优控制问题;采用Gauss伪谱法进行求解,并分析了制导炸弹导引头启控点处的速度、弹道倾角对攻击区的影响。仿真结果表明:Gauss伪谱法可有效地解决制导炸弹攻击区的求解问题,且炸弹攻击区随着速度、弹道倾角的增大而增大,但当弹道倾角大于零时,增加弹道倾角对攻击区的影响相对较小。     

美海军发展激光新应用

发展的内容包括激光高精度测距和制导导弹、组合滑翔炸弹用的激光目标指示器。另外,计划中还包括为这些武器用的激光指示器吊仓的设计,将     

一种次优空射巡航导弹中制导律的推导与仿真

介绍了空射巡航导弹的攻击过程，建立了空射巡航导弹中制导律的数学模型，提出了最优性能指标，利用最优控制的基本理论，提出了一种新的次优中制导律，数字仿真结果表明该制导律对导弹的性能有很大的提高。     

hp伪谱法实现滑翔飞行器姿态跟踪控制

针对非线性、多约束的滑翔飞行器再入段质点运动学与动力学模型,采用多区间hp自适应伪谱法对滑翔飞行器的再入段轨迹进行优化设计,再将得到的最优控制量进一步解算,得出飞行器最优控制信号,并针对滑翔飞行器滚转通道进行跟踪控制。仿真结果显示,系统能够识别控制信号,并有效实现姿态跟踪,使得飞行器沿最优轨迹再入飞行。     

几种光电制导武器发展动向

AGM-130A/GBU-15导弹 AGM-130A是洛克威尔国际公司GBU-15组件化滑翔炸弹的改进型,为空军的2000～3000lb铁壳炸弹或子母弹弹箱提供远距离攻击能力。在工作期间,驾驶员发射AGM-130,并用电视或相应为小牛空对地导弹研制的休斯公司红外成象传感器,把它制导到目标。雷达测高计控制高度,当子母弹弹箱到达目标区时散开多达1800个子母弹战斗部,而后它们展开小的降落伞,保证最有效终端弹道,而子母弹采用红外传感器引信。     

基于现代控制方法的雷达伺服系统控制分析方法的研究

本文研究应用现代控制方法,将某雷达伺服系统转换为空间状态描述的形式,用二次性能指标形式综合体现其性能指标要求与控制代价。在将伺服系统转化为数学模型基础上,应用最优化原理,求解得出满足性能指标的最优控制律。     

激光半主动寻的制导炸弹发展综述

综述了激光半主动寻的制导炸弹及其激光目标指示器的发展与现状,介绍了几种典型的激光半主动寻的制导炸弹及激光目标指示器.针对目前存在的问题,评述了激光制导炸弹及其目标指示器今后的发展趋势.     

烟幕弹遮蔽性能测量与评价

施放烟幕是对抗光电制导武器的重要手段,烟幕遮蔽性能是烟幕弹一个最主要测试指标。本文对烟幕弹参数指标室外测量方法作了介绍,对烟幕遮蔽性能测量方法作了详细研究。测量结果显示,方法实用,测量数据精确可靠,可为烟幕弹研制和使用提供可靠保障。     

滑翔飞行器线性伪谱模型预测控制三维轨迹规划

对高升阻比滑翔飞行器,在线性伪谱模型预测控制基础上提出新的再入制导律,除了满足传统终端约束与路径约束,还能以特定航向角抵达终点。以高维多项式代理技术泛化升阻比,得到关于能量和攻角的表达式,攻角在线调节升阻比以增强规划能力。再入飞行分为下降段和滑翔段,下降段维持最大攻角和零倾侧角以限制热流率。滑翔段应用线性伪谱模型预测控制,用降阶动力学模型预测终端偏差,线性化模型获得误差传播方程。由于积分计算复杂,以高斯伪谱法获取控制量的修正值,修正攻角、倾侧角相关参数和两次倾侧反转的能量时刻消除终端偏差。方法简单易行,精度高,便于在线应用,仿真结果显示该方法能满足提出的规划需求。     

激光损伤四象限探测器对制导武器的影响

对激光损伤四象限探测器对制导武器的影响进行了研究。首先,简述了激光硬损伤光电探测器机理和四象限探测器目标探测定位原理;接着,建立四象限探测器模型,针对不同损伤情况,计算了归一化探测曲线和探测器偏移量;然后,将不同损伤情况下的角偏差信号送入激光制导炸弹运动控制模型,得到了不同四象限探测器损伤状态下激光制导炸弹弹道曲线;最后,分析了四象限探测器不同损伤距离下激光制导武器的脱靶量。研究表明,四象限探测器损伤程度和损伤距离都会对激光制导武器产生影响。该研究结果对大功率激光压制半主动激光制导武器效果评估有一定帮助。     

无动力弹轨迹平滑处理及实现

介绍了一种改进的PID(Proportional Integral Differential)算法及其该算法在飞行控制技术中的应用;阐述了无动力弹飞行控制技术中平滑弹道的几种基本方法,给出了实现以上算法的设计思路。     

半主动激光制导炸弹测试系统设计

针对某半主动激光制导炸弹的测试需求,设计了基于PXI总线的测试系统,同时研制了激光目标模拟器、数据链指令机等专用测试设备,利用RS422总线将相关专用测试设备与测试系统相连,并结合卫星信号模拟器构建了一套半主动激光制导武器测试系统。该系统可完成武器在挂飞段、攻击飞行段等整个工作过程的性能指标测试,保障了武器在整个研制、生产交付过程中的各种试验验证等工作。     

基于正交设计的制导炸弹运动参数建模

采用了正交设计试验方法,以制导炸弹投放速度、高度和角度为设计变量,从设计空间中选择一些特定的设计点,构造了制导炸弹射程、末速度以及飞行时间的响应面模型。通过仿真算例对各响应面模型分别进行了显著性检验,证明了所建立的响应面都具有较高的近似精度。高精度的响应面为简捷地寻求最优投放条件奠定了基础。     

对激光精确制导武器干扰效果仿真评估标准初探

为了解决对激光精确制导武器干扰效果仿真评估的问题,需要利用闭环实验方法获得的激光精确制导武器落点进行评估并建立以落点为评价对象的效果评估标准。文中采用概率论与数理统计方法得到了对激光精确制导武器干扰效果仿真评估标准建立方法,采用柯尔莫哥罗夫-斯米尔诺夫检验手段确定了某激光精确制导武器的落点分布规律并建立了对该激光精确制导武器角度欺骗干扰效果评估标准,评估了某角度欺骗干扰设备对该激光精确制导武器的干扰效果。该标准可以较为准确地评估角度欺骗干扰设备对激光精确制导武器的干扰效果,初步解决了对激光精确制导武器干扰效果数学仿真评估的问题。     

Decoupled preview control system and its application to inductionmotor drive

This paper shows that optimal preview control system approaches to a decoupled preview control system as the weighting factors for the control input variables in the quadratic performance index tend towards zero. Therefore, to examine the characteristics of the decoupled preview control system also means to examine the asymptotic characteristics of the optimal preview control system. By this property, relationships between the design parameters and the response of the optimal preview control system become clear and the design of the optimal preview control can be simplified by utilizing the properties that the decoupled preview control system features. Further, the decoupled preview control method is applied to the vector control system for an induction motor drive. By this application, a trade off between the conditions of the vector control and the magnitude of input variables becomes easy. To demonstrate the significance of this proposed method, simulation results of this application are carried out     

The optimal control of a constrained drive system with brushless DCmotor

The optimal (according to the quadratic performance index) control method of a drive position system with an electronically commutated brushless DC motor is discussed. Initially developed for linear, unconstrained, and undistributed systems, this optimal control method is now applied to a system having constrained state and input variables (e.g. armature voltage, armature current, rotor speed) and unknown disturbances (e.g. load torque). The method uses an undisturbed and unconstrained model for a model-following adaptive control of the real system. The control method is verified through computer simulation using the data from a real drive position system. Results show that the controlled system operates effectively at the limiting state variables, which represent the real system. In addition, the final position is reached without overshoots