滚转导弹过载驾驶仪控制耦合解耦算法研究

舵机动力学滞后引起的控制耦合严重限制了过载驾驶仪在滚转导弹上的应用。建立滚转导弹驾驶仪模型,推导了等效舵机动力学传递函数矩阵,对比研究了基于最优舵面超前角度补偿和输出反馈动态的解耦控制方法,进行了仿真验证。仿真结果表明：随着转速与舵控系统频带比值的提高,控制耦合增加;基于最优舵面超前角度补偿的解耦方法实现简单,适用于工程应用,然而当转速与舵机频带的比值、输入指令频率与舵机频带的比值增加时,解耦效果变差,舵机控制效率降低;基于输出反馈动态解耦方法能够实现完全解耦,且受转速测量精度的影响较小,但该方法要求对舵机的传递函数精确已知,且补偿器的复杂性与舵机阶数密切相关,工程应用存在一定的难度。     

基于MCU和DSP的无人机控制系统设计

为了实现无人机飞行控制系统导航控制能力强,实时性好,小型化,低成本,小体积的目标,设计了一种基于TI公司的DSP(导航计算机)和MCU(控制计算机)组合的飞控系统方案.导航计算机采集姿态传感器信号、GPS定位信号及目标信息并处理得到控制指令,控制计算机实现基于PID算法进行舵机指令分配.通过了大量地面实验和动态试验,试...     

全捷联导引头隔离度对制导稳定性的影响

针对采用全捷联导引头的末制导问题,分析了产生隔离度的主要原因,建立了包含寄生回路的比例导引系统模型,基于时变系统的Lyapunov 稳定性理论提出了制导系统的一致渐进稳定性,并利用无源性方法分析了制导系统的一致渐进稳定条件,研究了隔离度对比例导引制导稳定性的影响。结果表明,制导系统的一致渐进稳定条件比寄生回路更加严格,而不完全解耦后残余的隔离度具有不确定性,其正反馈更易导致比例导引系统提前失稳并造成较大脱靶量。     

时变最优的增强型比例导引及其脱靶量解析解

以time-to-go 为基础建立时变的目标罚函数,根据最优控制理论,推导了对常值机动目标时变最优的增强型比例导引律;对权函数指数的分析结果表明,增强型比例导引有效导航比与权函数的指数一一对应。对增强型比例导引有效导航比的工程取值范围给出了合理的理论解释。将制导动力学简化为一阶滞后,并将导引头初始瞄准误差、目标常值机动引入到制导系统中,根据伴随法的数学思想,研究了增强型比例导引制导系统在初始瞄准误差、目标常值机动作用下的脱靶量解析解,最后通过伴随系统的数学仿真对解析解的正确性进行了验证。     

基于WINCE的末制导炮弹射表软件设计

介绍了激光半主动末制导炮弹武器工作原理、系统配置、运动目标的射击方式以及关键要素.给出了采用Embedded Visual C++开发环境编写具有串口通讯功能的末制导炮弹射表软件的基本思路和方法.该射表软件可完成运动目标射击诸元的快速解算,大大简化了目前解算运动目标射击诸元的繁琐步骤,该方案能够实现对运动目标的快速射击,为末制导炮弹运动目标射击方案提供参考.     

并行计算在垂直发射火箭弹转弯过程中的应用

火箭弹垂直发射转弯过程是非线性动力学过程,为解决巨型规模的最优弹道解算问题,研究了分布式并行计算方法,建立了最优弹道的并行求解模型,研制了专用仿真软件.仿真分析结果表明:在满足一定的参数精度要求的情况下,最优控制弹道问题具有极好的并行性,分布式并行计算可显著提高计算效率,问题的求解时间随并行机节点数的增加而成比例的缩短.     

IFFT步长对步进频率毫米波导引头动目标辨识的影响研究

对采用步进频率方案的制导弹药用毫米波导引头雷达,分析和研究了反傅立叶变换（IFFT）步长对具有弹目相对运动的一维距离图形（像）匹配辨识的影响,给出了步进频率毫米波导引头雷达系统弹目运动一维距离图形匹配辨识的速度不补偿条件。在工程上很有意义。     

时变最优的增强型比例导引及其脱靶量解析研究

以time-to-go为基础建立时变的目标罚函数,根据最优控制理论,推导了对常值机动目标时变最优的增强型比例导引律;对权函数指数的分析结果表明,增强型比例导引有效导航比与权函数的指数一一对应。对增强型比例导引有效导航比的工程取值范围给出了合理的理论解释。将制导动力学简化为一阶滞后,并将导引头初始瞄准误差、目标常值机动引入到制导系统中,根据伴随法的数学思想,研究了增强型比例导引制导系统在初始瞄准误差、目标常值机动作用下的脱靶量解析解,最后通过伴随系统的数学仿真对解析解的正确性进行了验证。     

红外制导弹药协同定位跟踪方法研究

针对红外制导导弹无法直接测量弹目距离、视线角速度及目标加速度等制导信息,且单枚导弹的可观测量少,目标定位误差大的问题,考虑红外导引头的测量特性,利用多枚导弹与目标的几何关系对目标进行协同定位。建立多枚导弹对目标的协同跟踪模型,通过计算导弹间相对运动关系估算弹目距离,并将其作为伪量测量,结合导引头测角信息构建新的量测方程,利用卡尔曼滤波估计出弹目距离和视线角速度等制导信息。针对机动目标,研究了一种基于交互式多模型滤波方法,利用多个目标机动模型加权融合的方法来估计真实目标机动模型。数学仿真表明该方法有效提高了对固定/机动目标的估计精度。     

基于二阶滑模控制理论的新型滚转稳定控制器

为了降低导弹飞行中不确定因素等对弹体滚转稳定的影响,设计两种新型基于二阶滑模控制理论的滚转稳定控制器,即基于二阶滑模控制理论的控制器与基于super-twisting算法的控制器.第一种控制器能够稳定地控制滚转角收敛至期望值,而第二种控制器不仅能够有效降低气动参数不确定性对弹体滚转控制造成的影响,而且能控制滚转角速度在有限时间内收敛至期望值,并有效抑制滑模算法固有的抖振现象.通过构造Lyapunov函数对所设计控制器的稳定性进行理论验证,将所设计的两种控制器与基于线性滑模控制理论的控制器和基于终端滑模控制理论的控制器进行仿真对比,并考虑不同攻角条件下气动参数的影响,以验证所设计的控制器的有效性、快速性和鲁棒性.