基于二分法的自动驾驶仪参数优化设计

基于经典控制理论的导弹自动驾驶仪设计需要花费大量的时间和精力调试,针对该问题,本文提出了一种基于二分法的自动驾驶仪参数优化设计方法,主要过程有问题转化、二分法逼近函数及参数优化这3方面,并通过基于Matlab的数学仿真结果,表明了基于二分法的自动驾驶仪参数优化设计方法的有效性。     

考虑前馈作用的BTT导弹自动驾驶仪设计方法研究

针对BTT导弹自动驾驶仪的设计要求,文章提出了一种考虑前馈作用的导弹自动驾驶仪控制器设计方法。基于该型导弹三通道弹体数学模型,建立了自动驾驶仪控制系统数学模型。应用增益技术和递推设计方法,并基于过载稳定跟踪控制的设计要求,提出了一种全局非线性稳定控制策略,设计了连续的非线性自动驾驶仪,解决了该导弹俯仰通道的前馈问题;对于偏航通道,通过设计三通道协调控制律,将有前馈的自动驾驶仪设计问题转化为无前馈的设计问题;同时也利用滑模变结构控制原理解算出了横滚通道的舵偏角指令。数字仿真结果表明,所设计的自动驾驶仪控制系统可有效克服前馈问题所产生的稳态误差以及不确定性因素的影响,同时也提高了跟踪精度,并具有良好的动态特性和稳态品质。     

变质心控制导弹H∞综合LPV鲁棒自动驾驶仪的设计

线性系统就系统描述的参数变化情况可划分为LTI、LTV和LPV3种类型，变质心控制导弹的线性化模型是在特定的简化条件下得到的，是一种典型的存在模型不确定性的LPV系统，且导弹工作在较宽的飞行条件下，其参数变化范围很大；为了使设计的自动驾驶仪具有足够的稳定裕度和能够适应较大参数变化范围的能力，文中利用凸多面体理论，基于自调整LPV综合H∞鲁棒控制器的设计方法，针对变质心控制导弹的自动驾驶仪，在系统满足控制器的存在性定理的条件下，给出了设计方法，这种设计方法简单、在线计算量小，通过仿真结果验证了变质心矩自动驾驶仪能够完全满足鲁棒性和全域操作的设计要求。     

一种寻的制导导弹模型参考变结构自动驾驶仪的设计

设计某寻的导弹的自动驾驶仪回路 ,使导弹控制系统在正确响应制导指令的同时 ,对弹体气动力参数变化、量测噪声等具有很好的抑制作用 .将模型参考自适应控制方法与变结构控制方法相结合 ,为某型导弹设计了结构简单、实现方便的模型参考变结构控制系统 .仿真结构表明 ,模型参考变结构自动驾驶仪不仅能准确传递制导指令 ,而且具有很好的鲁棒性 ,能有效地抑制气动力浮动、量测噪声等干扰因素     

导弹自动驾驶仪的神经网络设计方法综述

对目前在导弹自动驾驶仪的具体设计中存在的问题进行了简要的总结。给出近几年基于神经网络的导弹自动驾驶仪的设计方法：神经自适应控制、神经反馈线性化、模糊CMAC神经控制、逆动态神经网络等非线性设计方法的特点及未来的发展方向。     

多变量参数空间方法及在自动驾驶仪设计中的应用

研究了一类线性多变量参数不确定系统的参数空间方法及在导弹倾斜转弯自动驾驶仪设计中的应用问题。提出了一种新的使反馈增益阵Ｋ极小化的优化算法，方法简单实用。最后以ＥＭＲＡＡＴ导弹为例，用提出的多变量参数空间方法完成了导弹倾斜转弯自动驾驶仪设计。计算结果表明设计是成功的。     

用于半实物模拟的导弹驾驶仪俯仰通道设计

在对导弹自动驾驶仪做半实物模拟时,需要用转台模拟弹体在空中的转动,由于转台自身的动特性以及引人采样／保持器产生的相位滞后给系统特性带来的不利影响,因此控制器设计应对此给予考虑。本文在控制器设计中针对某型飞航导弹通道分为助推段和续航段,且两段弹性参数差别较大的特殊的情况,采用了分段设计控制器参数的方法,取得了较好的控制效果。     

BTT导弹俯仰-偏航通道变结构控制律设计

提出了一种新的时变模型参考变结构控制方案,设计了某型ＢＴＴ导弹俯仰偏航耦合通道自动驾驶仪控制律。该方案能有效地解决ＢＴＴ导弹通道间强烈的耦合现象,适应气动参数大范围变化,改善自动驾驶仪的动态性能和稳定性。     

战术导弹滚转通道自动驾驶仪设计

现代战争对战术导弹的性能提出了很高要求,新型战术导弹须具有强抗干扰能力和大机动能力.对于滚动通道而言,自动驾驶仪主要需要克服导弹大攻角飞行时产生的诱导滚转力矩.通过将滚转角的积分引入常用的滚转两回路控制结构,得到滚转三回路控制结构,基于二分法进行自动驾驶仪的参数设计.仿真结果表明,滚转三回路控制结构具有更强的抗干扰能力.     

BTT导弹滚动通道变结构最终滑态控制系统设计

提出了一种模型参考变结构２最终滑态控制方案，应用该方案设计了ＢＴＴ导弹滚动通道自动驾驶仪。理论分析表明，该方案确保了系统状态按照规定的动态特性直接进入最终滑态，有效地改善了变结构系统的动态性能，并且对于参数摄动具有较强的鲁棒性。数字仿真结果表明，应用该方案设计的ＢＴＴ导弹滚动通道自动驾驶仪具有良好的指令跟踪性能和较强的鲁棒性。     

倾斜转弯导弹自动驾驶仪设计中的前馈问题研究

针对倾斜转弯（ＢＴＴ）导弹自动驾驶仪设计，提出了一种新的解决前馈问题的方法．该方法通过引入低通滤波器和静态补偿控制律解决ＢＴＴ导弹俯仰通道的前馈问题，通过设计三通道协调控制律解决偏航通道的前馈问题．最后，进行了数字仿真，得到满意的结果．     

三轴仿真转台系统模型建立及解耦控制研究

三轴仿真转台的惯性耦合、速度耦合及重力效应是影响仿真精度的主要因素.采用 MATLAB 中simulink 的仿真方法研究三轴仿真转台系统动力学模型以及解耦控制算法.运用多刚体系统运动理论和拉—欧方程建立了系统动力学模型,提出了一种二阶系统反馈解耦控制方法,利用该控制方法设计了三轴仿真转台的解耦控制器,运用 MATLAB 软件的仿真工具箱,对三轴仿真转台整个机电系统进行了系统仿真,结果证明所提出的解耦控制方法及所设计的解耦控制器的有效性和实用性.     

基于输入输出模型的双时标分散控制方法

针对不同通道的过程动态响应速度具有显著差异的多变量系统,提出了一种基于时标分解的双时标分散控制方法.由于控制中的过程模型一般都是由实验测试方法得到的输入输出模型,该方法是以系统输入输出模型为基础,在状态空间模型的框架下对系统进行基于奇异摄动理论的时标分解,并由分解得到的快、慢模型分别设计最优控制器.此方法实现了时标模型实际上的分离,并对2个子系统进行完全独立设计,给出了在最优二次型目标下的最优控制率.最后利用该方法仿真一个实际测得的三输入三输出的精馏塔模型,给出了设定值跟踪的仿真效果,验证了该方法的有效性.     

三轴仿真转台系统模型建立及解耦控制研究

三轴仿真转台的惯性耦合、速度耦合及重力效应是影响仿真精度的主要因素。采用MATLAB中simulink的仿真方法研究三轴仿真转台系统动力学模型以及解耦控制算法。运用多刚体系统运动理论和拉－欧方程建立了系统动力学模型，提出了一种二阶系统反馈解耦控制方法，利用该控制方法设计了三轴仿真转台的解耦控制器，运用MATLAB软件的仿真工具箱。对三轴仿真转台整个机电系统进行了系统仿真，结果证明所提出的解耦控制方法及所设计的解耦控制器的有效性和实用性。     

一类复杂非线性系统的鲁棒模型跟踪控制

针对一类具有耦合特性复杂互联非线性系统的鲁棒模型跟踪控制问题,对互联非线性系统控制问题进行了论述,讨论了基于反馈线性化方法的系统模型跟踪控制方法,提出了基于H∞控制理论的鲁棒控制方案以克服扰动影响,并针对子系统之间的耦合影响设计了协调控制器,实现整个互联系统的镇定。通过三相电弧炉电极调节系统的鲁棒模型跟踪方案的设计及仿真,表明该方法可以克服耦合及扰动影响,实现各相系统的鲁棒模型跟踪控制。     

时间延迟双向耦合的混沌系统的同步与控制

针对双向耦合的两个混沌系统的同步问题，提出了一种新的基于时间延迟反馈的双向耦合的混沌系统同步方法.假设驱动系统和响应系统的耦合系数保持相同，且状态为线性耦合.基于Lyapunov稳定性理论，根据同步模型的误差动力学系统给出了同步条件.通过求解Riccati方程，得到混沌系统实现同步的耦合参数范围.选择合适的延迟时间，研究了响应系统的状态与驱动系统的状态的相互影响.结果表明，在参数范围内，可以保证了系统的同步，能对系统实现控制.通过改变控制信号的延迟时间，同步了耦合混沌系统的轨道，系统能被镇定到不稳定不动点或周期轨道上.     

直流锅炉最优控制的仿真研究

直流锅炉的动态特性比汽包钢炉的动态特性要复杂得多，它是一个多变量相互关联的控制对象。对其采用常规的ＰＩＤ调节器往往得不到满意的控制效果。本文以现代控制理论分析研究直流锅炉的最优控制问题，在低阶模型的基础上分析研究了三种最优控制规律，并用国产１０００ｔ／ｈ直流锅炉单元机组的数学模型对每种控制系统进行了数字仿真，对仿真结果进行了比较，提出了一些新的设计思想。     

伪逆法在自修复飞行控制中的应用研究

介绍了现代战术飞机自修复飞行控制研究方法,针对某型飞机的特定飞行状态与机身损伤故障模式,建立飞行与控制数学模型,采用仿真方法对比研究了在模型精确和有误差情况下伪逆法重构飞行控制律的效果。结果表明:应用伪逆法重构飞行控制律对精确模型具有反应快速的优点,但对模型误差鲁棒性不强,不能单独应用。     

梯形断面明渠流速分布的研究

为研究梯形断面明渠的流速分布律,应用经过实测资料验证的三维紊流数学模型,对12种不同底坡、不同糙率以及不同宽深比组合情况下的梯形断面明渠水流流速分布进行了数值仿真.结果表明,在明渠底部内区流速分布能很好地符合对数分布,但在明渠外区流速分布更符合乘幂函数分布,等效线平均流速沿横向的分布接近于乘幂函数分布.通过最小二乘拟合,得到了梯形断面明渠垂线流速分布律和等效线平均流速横向分布律.按流速分布律计算的流速值与实测值吻合较好,表明所给出的断面流速分布律是合理可靠的,可应用于梯形断面明渠流量的精确测量.