曲鑫
- 作品数：9 被引量：44H指数：4
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- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术兵器科学与技术理学更多>>
- 考虑推进和气动弹性影响的高超飞行器的建模与控制被引量：7
- 2011年
- 针对高超声速飞行器飞行的速度和高度跨度大、变化快,飞行动力学特性复杂;模型具有非线性,强耦合及不确定性的特点,建立了考虑推进及弹性影响的纵向模型,并提出了纵向模型的鲁棒协调控制器设计方法。该方法在典型高超声速飞行器几何结构基础上,针对机体/发动机一体化设计布局,结合高超声速气动力学和气动弹性有关理论,建立非线性纵向模型;通过分析模型的不确定性来源,对刚体-弹性耦合系统设计了基于线性二次型调节器的隐式模型跟随鲁棒协调控制器,从而保证飞行器在不确定干扰情况下的闭环系统稳定性。仿真结果表明,本方法所设计的控制器在给定的不确定性范围内具有良好的鲁棒性。
- 曲鑫李菁菁宋勋任章
- 关键词：高超声速飞行器气动弹性鲁棒控制协调控制
- 基于Terminal滑模鲁棒控制器设计及应用被引量：2
- 2011年
- 为了有效地消除被控系统中高度非线性,强耦合及参数不确定性对于控制系统所造成的影响,设计了Terminal滑模变结构动态逆控制方法。该方法通过引入一种增广滑模超平面,给出任意阶系统选择Terminal滑模面的具体数学表达式,并基于李雅普诺夫稳定性理论得出相应控制器,保证了输出跟踪误差能够在有限的时间内达到零,并且误差趋于零的时间可以根据情况任意设置。并以高超声速飞行器为例,设计了基于高超声速飞行器纵向模型的Terminal滑膜鲁棒控制器,使其能够在高度非线性、多变量和不稳定特性作用下,跟踪高度和速度指令。最后的仿真结果表明,采用Terminal滑模与动态逆相结合的控制方法,有效的弥补了非线性动态逆需要精确模型的缺点,有效地改善了整个控制系统的性能,使系统具有良好的鲁棒性。
- 曲鑫任章
- 关键词：鲁棒控制TERMINAL滑模动态逆高超声速
- 基于在线轨迹规划的混合再入制导方法(英文)被引量：12
- 2012年
- 针对在线轨迹规划与跟踪,提出了一种混合再入制导方法。该方法将基于航路点的分段轨迹规划与轨迹跟踪制导有效地结合起来。首先给出再入飞行器无量纲运动方程,建立制导坐标系(GCF),并推导了新坐标系下的经纬度表达式。并将再入飞行过程中各种飞行约束条件转换为控制变量约束。为了加快轨迹优化速度,设计了初始再入飞行轨迹和相关航路点,给出了基于航路点信息的分段轨迹在线规划方法。纵向飞行轨迹跟踪采用基于线性二次型调节器(LQR)的方法,横侧向制导采用横向误差走廊的方法进行控制。仿真结果显示,该方法在线轨迹规划平均计算时间小于0.2秒,且具有较高的制导精度。
- 王俊波曲鑫任章
- 关键词：再入飞行器再入制导航路点
- 保证误差收敛速率机动滑翔飞行器抗饱和控制
- 2013年
- 在执行机构饱和约束下,针对机动滑翔飞行器高空横侧向大机动姿态控制问题,研究了在保证系统稳定的同时提高响应快速性方法.在标准Antiwindup方法中,误差收敛速率往往被忽略,系统快速性常常达不到设计要求.为了提高加入补偿后系统的误差收敛速率,对现存的一种基于线性矩阵不等式的Antiwindup设计方法进行改进,并运用比较原理证明了改进后受控闭环系统稳定且李雅普诺夫函数收敛速率有确定的下界,从而保证了误差收敛速率下界.与以往方法相比,该方法保证了对系统快速性的最低要求,为解决饱和系统稳定性与快速性的矛盾提供了一条有效途径.较大侧滑角下的倾侧角机动仿真结果表明,所设计的抗饱和控制器可以在恶劣的飞行环境下稳定完成倾侧角大机动的任务,相比于标准Antiwindup设计方法,该方法快速性有所提高.
- 戴世聪任章李菁菁曲鑫
- 关键词：飞行控制抗饱和控制收敛率线性矩阵不等式
- 可重复使用运载器制导与配平控制策略分析
- 探讨了可重复使用运载器（REUSABLE LAUNCH VEHICLE, RLV）再入段的主要特点，根据RLV再入段特殊的飞行特点与难点，研究分析了基于再入走廊设计的标准轨道制导方法。结合标准轨道制导方法给出的制导指令讨...
- 宋剑爽沈振宋勋任章曲鑫
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- 高超飞行器建模及基于扰动观测器控制研究
- 高超声速飞行器飞行的速度和高度跨度大、变化快，飞行动力学特性复杂；模型具有非线性，强耦合及不确定性，对于控制器的设计提出了很高的要求。本文针对高超声速飞行器特点，建立了考虑推进及弹性影响的纵向模型，并提出了基于扰动观测器...
- 曲鑫任章宋剑爽王俊波宋勋
- 文献传递网络资源链接
- 基于扰动观测器的高超飞行器建模及控制被引量：4
- 2011年
- 提出了基于扰动观测器的高超声速飞行器控制器设计方法.针对高超声速飞行器的机体/发动机一体化设计布局、弹性轻质材料的广泛使用以及处于大高度和高马赫数的飞行条件的特点,建立了考虑推进及弹性影响的模型.在典型高超声速飞行器几何结构基础上,结合高超声速气动力学和气动弹性相关理论,建立了非线性纵向模型方程;分析模型不确定性的3种来源:参数、结构以及非结构,建立了非线性不确定模型;基于理论推导,采用基于扰动观测器的控制方法设计鲁棒控制器.仿真结果表明,本方法所设计的控制器在给定的不确定性范围内具有良好的鲁棒性.
- 曲鑫任章宋剑爽王俊波宋勋
- 关键词：高超飞行器鲁棒控制扰动观测器
- 基于模糊逻辑的预测再入制导方法被引量：6
- 2011年
- 在研究再入飞行器预测制导基础上,针对实时性要求,提出了一种基于模糊逻辑系统的模糊预测制导方法.首先研究分析了再入飞行器落点纵程与飞行高度、弹道倾角三者之间的联系;设计了以再入飞行器落点偏差和飞行高度为输入,弹道倾角角速度为输出的模糊逻辑系统;并在此基础上根据专家经验制定模糊规则,设计模糊预测制导算法.该方法避免了一般预测制导在形成弹道倾角修正指令时所需要的大量迭代运算,有效减小了预测制导指令的解算时间,为再入飞行器在再入过程中全程使用预测制导提供了可能.仿真结果表明:该方法实时性好,落点精度高,抗干扰能力强,且具有一定的工程实用价值.
- 王俊波曲鑫任章
- 关键词：再入飞行器再入制导模糊逻辑预测制导
- 机动滑翔飞行器的自抗扰反步高精度姿态控制被引量：15
- 2010年
- 从分析一种新型的临近空间机动滑翔飞行器的自身特点出发,将反步法和扩张状态观测器相结合,提出自抗扰反步姿态控制器的结构。通过改进的反步法设计标称模型的非线性控制,避免了内外环分离的假设,同时能够处理不匹配的不确定性。通过在反步法中引入指令滤波器和修正误差信号,使得伪控制量的导数可以轻易获得,简化了设计。利用非线性扩张状态观测器实时准确地估计大的快变的不确定性,并进行控制补偿,使控制器的鲁棒性和性能得到了很大提高。最后,对大飞行跨度的机动姿态控制进行了六自由度仿真验证,结果表明,自抗扰反步姿态控制器能够实现高精度指令跟踪。
- 李菁菁任章曲鑫
- 关键词：非线性控制反步法扩张状态观测器鲁棒性
