王肖
- 作品数：12 被引量：63H指数：5
- 供职机构：北京理工大学宇航学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金中国航空科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术兵器科学与技术理学一般工业技术更多>>
- 高超声速伸缩式变形飞行器再入制导方法被引量：2
- 2021年
- 针对高超声速变形飞行器再入制导问题,提出了一种采用伸缩式机翼的高超声速变形飞行器外形方案,建立了含有展长变形量的气动模型和动力学模型。将该变形飞行器的展长变形量扩展为控制变量,分析了倾侧角、展长变形量和终端航程、高度之间的关系。在此基础上,利用倾侧角和展长变形量在线预测剩余航程和终端高度,通过数值方法校正2个控制量以满足航程约束和高度约束,通过航向角走廊确定倾侧角符号。仿真结果表明:该变形飞行器再入制导方法制导精度高,相比于传统固定外形飞行器终端约束能力更强、轨迹更加平滑,且在扰动条件下具有一定鲁棒性。
- 岳彩红唐胜景王肖郭杰
- 关键词：高超声速飞行器再入制导预测校正
- 基于预测控制的大迎角控制器设计被引量：2
- 2019年
- 针对直接力和气动力复合控制的战术导弹大迎角转弯问题,设计了一种基于预测控制的大迎角控制器。首先建立复合控制导弹控制模型,设计扩张状态观测器实时估计导弹大迎角飞行时的不确定因素;然后利用连续时间非线性预测控制设计大迎角控制器;最后,由迎角指令得到控制量,通过设计的控制分配策略将控制量分配给气动舵和直接力系统。仿真结果表明,所设计的控制器对迎角指令的跟踪效果良好,且对于气动扰动有着良好的鲁棒性,适用于战术导弹大迎角转弯控制。
- 史鹏飞郭杰唐胜景王肖
- 关键词：战术导弹大迎角预测控制
- 吸气式高超声速飞行器鲁棒非奇异Terminal滑模反步控制被引量：20
- 2017年
- 针对含有参数摄动、外界干扰的吸气式高超声速飞行器弹性模型,设计了一种基于新型非线性干扰观测器的Terminal滑模反步控制器。将考虑弹性模态的飞行器纵向模型表示为严格反馈形式,在传统反步法的基础上采用非奇异快速Terminal滑模控制俯仰角与俯仰角速率,优化了反步法的控制结构,并实现了系统的有限时间收敛。基于跟踪微分器设计了一种新型非线性干扰观测器,并与本文所提滑模反步方法相结合,通过对包括虚拟控制量微分信号在内的不确定性进行估计与补偿,进一步提高了控制器的鲁棒性,同时解决了"微分膨胀"问题。基于Lyapunov稳定性理论证明了系统的跟踪误差于有限时间收敛至零。仿真结果表明,该控制器在存在不确定性的情况下,可以实现对参考输入的稳定跟踪。
- 王肖郭杰唐胜景徐倩马悦悦张尧
- 关键词：高超声速飞行器反步法非线性干扰观测器有限时间收敛
- 基于扩张状态观测器和指令滤波器的导弹姿态控制被引量：1
- 2018年
- 针对包含气动参数摄动及执行机构故障等多源不确定性的导弹系统,设计了一种基于扩张状态观测器和指令滤波器的姿态控制方法。该方法通过扩张状态观测器估计系统不确定量,并将不确定量的估计值反馈到控制律中,通过反步法的递归形式补偿各个子系统中的不确定性;同时采用指令滤波方法,得到内回路的跟踪指令及其一阶微分信号,避免了传统反步法"微分膨胀"的问题。仿真结果表明,该方法具有良好的抗干扰和容错性能。
- 徐倩王肖吴洁宋漪萍张然
- 关键词：扩张状态观测器反步法
- 敏捷转弯段点火策略设计优化及弹道在线修正
- 2019年
- 针对复合控制空空导弹敏捷转弯段的点火策略设计优化及弹道在线修正问题,综合考虑时间及能量消耗,提出了一种直接力脉冲发动机先单独工作控制姿态、主发动机后单独工作控制迎角的点火策略。该策略下主发动机的点火标志为俯仰角达到期望值,点火时刻只与脉冲发动机正俯仰加速度区的工作周期数有关。针对大迎角工况下的系统不确定性,基于自抗扰控制设计扩张状态观测器及控制律,对扰动进行估计补偿,实时修正控制量以实现敏捷转弯。结果表明,在线修正的控制量可在考虑扰动情况下使导弹快速跟踪最优弹道,完成敏捷转弯。
- 郑惠欣唐胜景郭杰王肖张尧
- 关键词：自抗扰控制
- 基于准平衡滑翔的解析再入制导方法被引量：6
- 2019年
- 针对高超声速滑翔飞行器再入制导问题,提出了一种基于准平衡滑翔的解析制导方法。在纵向基于准平衡滑翔条件建立再入航程与能量、倾侧角的解析关系,得到了倾侧角解析解,并通过高度变化率反馈使轨迹平滑;针对终端高度约束,在准平衡滑翔条件下得到常值航迹角假设,从而建立终端高度与再入航程、航迹角的解析关系,得到了航迹角指令,并通过设计反馈控制律得到攻角解析解。对于过程约束,提出了一种基于航迹角指令的在线约束控制方法。侧向制导采用航向角走廊确定倾侧角符号。仿真结果表明,该制导方法计算速度快、制导精度高、扰动条件下鲁棒性较强。
- 王肖郭杰唐胜景祁帅
- 关键词：高超声速飞行器再入制导解析解
- 一种基于末制导的再入轨迹迭代规划方法
- 2018年
- 针对多终端高精度约束的高超声速滑翔飞行器再入轨迹规划问题,提出了一种基于末制导的轨迹迭代生成方法。将再入过程划分为初始下降段、滑翔段和末制导段:初始下降段采用常值倾侧角生成;滑翔段纵向利用两段多项式进行轨迹规划;侧向基于航向角走廊设计倾侧角反转逻辑;末制导段同时在纵向和侧向采用带终端角度约束的最优制导律生成再入轨迹。最后通过迭代航程生成满足终端全状态高精度要求的再入轨迹。仿真结果表明,该方法可生成满足过程约束和终端高精度要求的再入轨迹。
- 祁帅唐胜景郭杰王肖李佳丽
- 关键词：滑翔飞行器末制导
- 固定翼垂直起降无人机过渡机动优化控制分配研究被引量：6
- 2019年
- 以一种固定翼垂直起降无人机为研究对象,研究其6自由度过渡机动非线性优化控制分配问题。基于增量动态逆(INDI)方法设计全局化控制器,并利用该方法降低控制模型中的不确定性对控制效果的影响。针对无人机控制冗余和耦合问题,在INDI基础上提出一种2级递进式优化控制分配方法,对航迹和姿态控制回路中的控制变量增量进行综合优化分配。该优化控制分配方法可以将非线性耦合控制分配问题转化为线性优化问题求解,避免了迭代计算,同时提高了求解速率。针对优化分配中的目标函数设计动态权值选取方案,使无人机能够根据任务需求和飞行状态调整优化分配侧重方向并确保优化结果的合理性。仿真结果表明,该无人机能够很好地跟踪过渡机动航迹,控制分配方法可行。
- 刘真畅唐胜景李梦婷王肖郭杰
- 基于解析剖面的时间协同再入制导被引量：18
- 2019年
- 针对高超声速滑翔飞行器再入段时间协同制导问题,提出一种基于高度-速度剖面的预测校正协同制导律。首先在高度-速度剖面内设计了参考轨迹,利用两个轨迹参数在线预测剩余飞行航程和时间;通过数值算法校正两个轨迹参数以满足航程和时间约束并求取实际控制量,结合侧向航向角走廊实现了单飞行器的时间约束再入制导。在此基础上分析了飞行器的时间可调范围,针对多飞行器协同再入任务设计了协同飞行时间和协同策略,实现了时间协同再入飞行。该策略考虑到再入过程中的通讯困难,避免了弹间通讯,且充分利用了飞行器纵向动力学,时间可控范围较大,更加适用于实际的再入过程。仿真结果说明了时间约束再入制导律对时间的可控性和协同策略的有效性。
- 王肖郭杰唐胜景祁帅
- 关键词：高超声速滑翔飞行器再入制导预测校正
- 带终端高度约束的再入预测校正制导被引量：7
- 2018年
- 针对高超声速飞行器再入制导问题,提出了一种基于倾侧角剖面并能严格约束终端高度的预测校正制导方法。首先分析了倾侧角剖面对终端航程、高度的影响,指出终端航程与高度可能存在的不匹配问题。针对传统算法仅能保证终端航程、能量约束的问题,设计了一种分段线性倾侧角剖面。通过合理地设计倾侧角剖面初始、终端值保证了高度约束,并以航程误差预测校正倾侧角剖面保证航程约束。侧向制导通过航向角走廊确定倾侧角符号。仿真结果验证了该算法对于解决终端航程与高度约束不匹配问题的有效性。
- 王肖唐胜景祁帅郭杰
- 关键词：高超声速飞行器再入制导
