国家自然科学基金(90716020)
- 作品数：7 被引量：51H指数：4
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- 临近空间飞行器再入段复合控制律设计被引量：3
- 2013年
- 针对临近空间飞行器再入段的异构复合控制问题,提出了适合该类飞行器气动舵和反作用控制系统的复合控制模式及其构型,并设计了相应的异构复合控制律。在此基础上完成了适合高空段的指令型控制器设计和适合中空段的力矩型控制器设计,指令型控制器实现了高空段姿态的快速与平稳响应控制,力矩型控制器实现了中空段姿态的精确跟踪与强干扰抑制控制。仿真表明所提方法的姿态角与舵偏角动态响应平稳,组合拉偏下的跟踪误差小于0.5°,超调小于5%,满足临近空间飞行器姿态复合控制的工程设计要求。
- 潘彦鹏周军呼卫军
- 关键词：临近空间飞行器变结构控制
- 基于遗传算法的多执行机构控制分配策略被引量：12
- 2010年
- 随着多执行机构在复合控制中的频繁使用,控制分配问题逐渐成为研究重点。所谓控制分配,就是在众多限制条件下,根据系统要求和执行机构特性合理地协调使用执行机构。好的控制分配算法对系统性能影响很大。相比常用控制分配算法,二次规划法能够更贴近工程实际地描述约束条件下的复杂控制分配问题,但同时也将控制分配问题转化为非线性规划(NP)问题,处理该问题的传统解法复杂、且效率不高,影响了控制分配问题求解。文中利用遗传算法解决了二次规划方法描述的控制分配问题中的求解难问题。仿真表明,在控制分配和重构问题上,遗传算法体现出准确、稳定特性。最后基于算法通用性和稳定性提出遗传算法和数学规划方法相结合解决控制分配问题新方法。
- 何光宇周军呼卫军
- 关键词：遗传算法
- 具有角度和时间约束的导弹最优全弹道设计被引量：10
- 2010年
- 文章针对导弹非线性运动学方程,基于变结构与最优控制原理,设计了具有角度和时间约束的导弹最优全弹道。初制导阶段利用变结构控制原理设计了纵向和侧向通道的控制,中制导阶段对导弹非线性运动学方程进行了变换,无需线性化处理,利用最优控制中的极小值原理解算设计出了在具有时间和角度约束情况下的制导律,该制导律可以将目标导引到预定位置并同时满足角度和时间约束,对于多弹齐射研究具有重要意义,末制导阶段将导弹和目标的速度投影到视线坐标系中,建立弹目相对运动模型,解算出弹目运动关系,采用改进的三维比例导引律进行制导。全弹道仿真结果表明,所设计的最优弹道在给定约束条件下,能够精确击中目标,满足性能指标要求。
- 黄汉桥周军郭建国
- 关键词：变结构控制最优控制
- 高超声速飞行器耦合系统变结构控制设计被引量：21
- 2011年
- 为了解决高超声速飞行器耦合系统控制问题,将上述耦合系统表示成具有非匹配不确定性的关联大系统形式。利用关联大系统的Lyapunov稳定理论及其Riccati方程设计滑动模态及变结构控制。采用Lyapunov方法证明设计的变结构控制使得滑动模态满足可达条件,且关联大系统全局结构渐近稳定。根据Frobenius-Perron定理得出控制器参数选择算法。最后对于所设计的控制系统在高超声速下的倾斜转弯运动进行了仿真验证。仿真结果表明该控制系统满足高超声速飞行器稳定飞行要求。
- 周凤岐王延周军郭建国
- 关键词：高超声速飞行器变结构控制
- 基于直／气复合的再入飞行器操纵耦合分析及鲁椿控制设计(英文)被引量：5
- 2010年
- 为保证再入飞行器在剧烈变化飞行环境下的控制能力,传统单一气动舵面控制被直\气复合控制模式取代。性能提升同时,多个参与飞行控制的执行机构之间引起的操纵耦合使系统耦合加剧。以再入飞行器为研究重点,分析了直\气复合控制模式下的两类操纵耦合原理,建立数学模型。采用动态逆、模糊理论和变结构方法相结合策略设计鲁棒控制器。仿真结果表明该方法是行之有效的。
- 周凤岐何光宇周军呼卫军
- 关键词：自适应滑模
- 一类不确定系统的变结构/H_∞鲁棒控制方案
- 2010年
- 针对一类非线性不匹配不确定系统,提出了一种具有L2增益的变结构/H∞鲁棒控制方案,使系统状态达到稳定。基于变结构控制设计方法,在理想切换面附近建立一个柔化带。在带外,滑动模态控制律使状态在有限时间内快速进入带内;在带内,具有L2增益的H∞控制律使状态在原点实现李雅普诺夫意义下稳定。该控制方案不仅消除了滑模控制中固有的高频振荡现象,而且也有效地抑制系统参数摄动和外部干扰的影响,使系统具有较强的鲁棒性,数字仿真结果也验证了该控制方案的有效性。
- 郭建国周军
- 关键词：变结构控制L2增益H∞控制
- 基于变结构动态逆控制的平流层飞艇时间最优航迹设计
- 2010年
- 解决平流层飞艇自主航行的首要问题就是航迹规划。飞艇模型具有高度非线性,因此利用动态逆控制理论,通过非线性反馈和动态补偿实现飞艇非线性系统精确线性化,以方便使用庞特里亚金极小值原理设计飞艇时间最优航迹。同时以动态逆控制作为控制内环,以滑模变结构控制作为控制外环,设计双层结构的变结构动态逆航迹跟踪控制系统,实现对飞艇理想航迹的跟踪。该方法将动态逆控制的非线性解耦能力、变结构控制的鲁棒性能与庞特里亚金极小值原理有机结合,可以用来解决平流层飞艇定点悬停控制、悬停点间机动控制等问题,具有很好的工程实用价值。
- 王延周凤岐周军郭建国
- 关键词：平流层飞艇航迹规划变结构控制动态逆控制
