国家自然科学基金(61104194)
- 作品数：10 被引量：56H指数：5
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- 相关机构：西北工业大学中国运载火箭技术研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金西北工业大学基础研究基金航天支撑技术基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术交通运输工程更多>>
- 侧窗探测动能拦截器末段轨控方案被引量：8
- 2016年
- 针对侧窗探测动能拦截器(SWDKKV)的末段轨控问题,基于变结构控制理论提出了一种新的轨控方案。首先考虑侧窗约束,建立了三维空间下的轨控模型。随后,针对侧窗探测动能拦截器只能输出定常开关推力及具有姿态定向约束的特点,提出了一种新型变结构滑模面,基于所提出的滑模面设计了适合于末段拦截的bang-bang形式的轨控方案,采用Lyapunov稳定性理论严格证明了所提出方案的稳定性。为了降低喷气消耗,设计了滑模死区,且研究了能够保证命中精度的滑模死区的参数取值范围。仿真结果表明,所设计的轨控方案可确保动能拦截器直接撞击目标,设置滑模死区可以在保证命中精度的同时降低喷气消耗。
- 王洋周军赵斌尤雨骅
- 关键词：动能拦截器末制导滑模控制
- 基于Simulink/RTW的RTX系统仿真建模方法被引量：9
- 2014年
- 基于RTX的飞行器实时仿真在Visual C/C++开发环境下进行建模仿真,缺乏方便高效的建模工具,使得建模仿真存在诸多不便;针对该问题提出一种基于Simulink/RTW的RTX系统实时代码生成技术,通过对实时代码生成工具箱(RTW)中系统目标文件、模板联编文件和运行时接口支持文件的修改,直接将Simulink建立的图形化模型转化为RTX环境下可执行的实时仿真程序,大大简化了模型代码编写过程,提高仿真建模的效率;以该方法对某靶弹建模仿真,经测试仿真结果正确、实时性达到仿真要求。
- 沈楷郭建国卢晓东赵斌周军
- 关键词：建模方法实时仿真实时性
- 基于干扰补偿的拦截弹制导控制一体化设计被引量：7
- 2017年
- 针对姿控式直接力/气动力复合控制拦截弹,提出一种基于干扰补偿和动态面方法的制导控制一体化(IGC)算法.首先设计一种适用于未知上界干扰的变增益扩张状态观测器(TVGESO),在有效保证估计精度的同时,能够减弱初始尖峰现象;然后考虑目标机动以及喷流扰动等模型不确定性,应用TVGESO在线干扰逼近补偿,基于积分滑模动态面方法设计了IGC算法;最后基于Lyapunov理论对闭环系统稳定性进行证明.数值仿真结果表明了所提出设计方案的有效性.
- 卢晓东赵辉赵斌周军
- 关键词：扩张状态观测器动态面控制
- 耦合扰动下船载成像系统的复合稳像被引量：3
- 2017年
- 针对船载精密成像系统在船体晃动时产生的杆臂牵连平动和等效圆锥旋转,提出了一种将惯性量测信息引入电子稳像技术对耦合干扰进行补偿的方法。首先,基于俯仰-偏航式光学稳定平台分析其在视线稳定过程中所产生的等效圆锥旋转,推导了视线旋转角与平台转角之间的数学关系。然后,分析了杆臂牵连平动对像点虚化的影响,并结合圆锥旋转构建了耦合扰动模型;针对耦合扰动模型提出利用惯性测量信息复合电子稳像的方法来实现低特征背景下的高精度稳像。最后,通过半实物仿真验证了该方法在低特征环境中的成像稳定精度和实时性。结果显示:提出的方法能够有效补偿俯仰-偏航式稳定平台转动以及船体晃动时形成的耦合干扰,在低特征环境中具有较高的成像稳定精度和实时性,修正误差为亚像素级。图像稳定后的峰值信噪比平均提高了4dB,基本满足船载光学精密探测系统对实时性、精度、抗干扰能力和稳定性的要求。
- 卢晓东吴天泽周军赵斌马晓媛
- 关键词：电子稳像
- 俯仰/偏航式半捷联导引头光学平台稳定控制技术被引量：2
- 2014年
- 针对战术导弹导引头对光轴稳定与目标快速跟踪需求,研究了一种无导引头陀螺的俯仰/偏航式半捷联导引头光学平台稳定技术;该方法利用弹体惯导测量弹体三轴姿态运动,通过控制光学平台的俯仰和偏航两通道伺服系统实现对光轴的惯性空间稳定;设计中考虑到导引头视场、跟踪精度和快速性要求,以及平台框架间的角度耦合、力矩耦合和电机非理想性等约束,通过设计解耦指令分配算法和伺服控制算法实现了对光轴的高精度稳定控制和跟踪;最后通过在Matlab/Simulink环境下的数学建模和仿真,得出无导引头陀螺的俯仰/偏航式半捷联导引头能够实现滚转通道小角度晃动导弹的导引头三轴光学平台稳定。
- 李雪芹卢晓东周军赵斌
- 关键词：导引头SIMULINK
- 激光驾束导弹制导控制辅助惯性器件滤波被引量：2
- 2015年
- 针对某型激光驾束导弹微机电(micro electro mechanical systems,MEMS)速率陀螺仪和加速度计测量噪声大的问题,提出采用姿控舵偏角和过载指令实现陀螺仪和加速度计的滤波。首先,基于姿态运动学建立MEMS速率陀螺滤波方程;其次,结合局部模型跟踪控制律特点,引入过载指令与实际过载的近似数学描述,建立加速度计滤波方程;最后,采用无迹卡尔曼滤波(unscented Kalman filter,UKF)实现对三轴角速率、两轴加速度、攻角及侧滑角的辅助估计。半实物仿真试验表明,该算法可以将速率陀螺误差及加速度计误差分别降低至16%和30%,同时对攻角和侧滑角的估计偏差约为0.03°,证明算法有效。
- 赵斌周军卢晓东
- 基于干扰观测器的高超声速飞行器预测控制器设计被引量：16
- 2014年
- 针对具有强耦合特性与模型不确定性特点的高超声飞行器控制问题,提出一种新型的姿态预测控制器设计方法。引入参考模型,建立了飞行器姿态预测控制模型。基于此,利用预测理论设计了飞行器的预测控制器,同时设计了干扰观测器实时观测外界未知干扰来进行补偿控制,从而实现滚动优化的目的;基于干扰观测值与真值的误差,利用Lyapunov稳定性理论,确定了控制精度与预测步长大小的关系;最后,在参数标称与拉偏的情形下进行了高超声速飞行器姿态控制系统仿真,仿真结果表明,干扰观测器能快速跟踪干扰,并且所设计的预测步长可以满足飞行器高精度的控制要求。
- 张天翼周军郭建国
- 关键词：高超声速飞行器预测控制参考模型干扰观测器
- 基于干扰补偿的拦截弹新型反演姿态控制被引量：1
- 2017年
- 针对同时具有未知干扰以及输入饱和与死区特性的大气层内拦截弹姿态控制系统,提出了一种基于干扰补偿的自适应动态面控制器设计方法。该方法通过设计改进的非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer,NDO)对未知干扰进行抑制,利用径向基函数(radial basis function,RBF)神经网络逼近输入饱和引起的非线性项,通过设计参数自适应律在线估计未知死区边界。通过构造合适的Lyapunov函数,证明闭环系统状态一致终结有界。仿真结果表明,所提方法鲁棒性良好,在输入非线性和未知干扰作用下,依然能良好地跟踪指令信号。
- 卢晓东赵辉赵斌周军
- 关键词：拦截弹动态面控制非线性干扰观测器自适应控制
- 基于干扰补偿的BTT导弹自动驾驶仪抗尖峰滑模控制器设计被引量：6
- 2018年
- 为了提高BTT导弹自动驾驶仪在非匹配干扰影响下的系统性能,提出一种新型基于干扰补偿的抗尖峰滑模控制器(PDOSMC).所提出的PDOSMC不仅不需要非匹配干扰满足H2假设,还有效解决了高观测增益下估计尖峰引起现有干扰补偿滑模控制器(DOSMC)控制性能下降的问题.仿真结果表明,在都选取高观测增益的情况下,PDOSMC算法不仅能够取得与现有DOSMC算法相同的高控制精度,而且能够避免DOSMC算法中由估计尖峰所带来的控制饱和以及跟踪误差振荡.
- 王洋周军
- 关键词：干扰观测器滑模控制
- 飞行器动力学信息辅助MEMS惯导系统被引量：2
- 2016年
- 使用微机械电子(micro electro mechanical systems,MEMS)惯导系统(inertial navigation system,INS)的飞行器由于其MEMS惯性器件测量精度低,致使导航误差快速发散。针对该问题,提出了一种利用飞行器动力学(aircraft dynamics,AD)信息辅助MEMS惯导解算的方法。它基于AD建立的飞行器运动模型和运动误差模型,利用实时解算的飞行器运动状态构建卡尔曼滤波器对MEMS惯导误差进行估计和修正。在此基础上,进一步考虑了INS/全球定位系统(global positioning system,GPS)组合导航时该方法的改进算法,提出了一种利用GPS定位信息和预测滤波器对飞行器动力学模型误差估计的方法。最后的半实物仿真实验结果表明,飞行器动力学信息辅助滤波器可以有效地减小系统误差,提高MEMS惯导系统输出精度。
- 李烨郭建国赵斌尤雨骅卢晓东周军
- 关键词：卡尔曼滤波预测滤波半实物仿真
