针对低速目标的飞行器中段航迹快速规划

针对长航程飞行器打击低速舰船目标的问题,提出一种基于滚动序列凸优化算法的中段航迹快速规划算法。使用滚动规划框架将航迹更新问题转化为初始与终端位置更新后的单次航迹规划子问题,构造多约束凸优化问题并使用序列凸优化算法求解。提出滚动规划周期收缩策略,减少航迹更新次数。设计了一种改进参考航迹生成算法并使用了信赖域自适应收缩策略,在保证规划效果的同时有效提高计算速度。仿真结果表明,该算法规划效果优良,可满足在线规划的要求,且与一般的滚动序列凸优化航迹规划算法相比速度更快。

电视制导侵彻炸弹落角约束变结构制导律

针对电视制导侵彻炸弹需要控制弹着角的要求,研究了具有末端落角约束的变结构制导律.该制导律包含了重力对弹道法向加速度的影响,将制导指令经过一阶低通滤波器滤波,实现对弹体攻角的估计.通过数学仿真,讨论了制导律参数对制导效果的影响,检验了制导律在不同投弹条件和不同期望落角下的制导效果.仿真结果表明,所采用的攻角估计方法是可行的,该制导律能够满足侵彻炸弹在攻击固定目标时对脱靶量和弹着角的双重要求.

攻击机动目标的被动寻的模糊变结构制导律研究

针对目标机动且仅有视线角速度测量的被动寻的制导问题,提出了被动寻的模糊变结构制导律。该制导律将目标机动视为干扰量,首先应用滑模变结构控制理论推导出滑模变结构制导律,然后采用模糊控制技术,根据目标加速度估计值来自动选取制导律开关项的强度,以达到削弱抖振的目的。在工程实现时,采用制导指令低通滤波的方法实现对弹体攻角和侧滑角的估计。将该制导律应用于电视制导航弹的数学仿真,并与滑模变结构制导律、比例导引制导律进行了比较。仿真结果表明,该制导律攻击机动目标的脱靶量较小,对估计误差具有较强的鲁棒性。

被动寻的式侵彻炸弹的制导律设计

针对被动寻的式侵彻炸弹的特点,设计了具有末端落角约束的变结构制导律,并采用将制导指令经过一阶低通滤波器的方法,实现对弹体攻角的估计。将该制导律用于电视制导侵彻炸弹的数学仿真,通过仿真讨论了制导律参数对制导效果的影响。仿真结果表明,该攻角估计方法是可行的,该制导律能够同时满足脱靶量和末端落角的要求,达到侵彻炸弹控制弹着角的目的。

陀螺稳定平台式电视导引头数学模型及其仿真研究

针对某陀螺稳定平台式电视导引头的结构特点,重新定义了导引头相关坐标系,全面建立了该导引头在三维空间上的数学模型,并将该模型应用于电视制导炸弹的数学仿真,取得了很好效果。

电视制导侵彻炸弹落角约束变结构反演制导律设计

针对电视制导侵彻炸弹需要弹着角控制的要求,提出了带落角约束的变结构反演制导律。通过数学仿真,讨论了制导律参数对制导效果的影响,并检验了制导律在不同投弹条件和不同期望落角下的制导效果。仿真结果表明了该制导律的鲁棒性和有效性。

动力陀螺式导引头跟踪能力分析

动力陀螺式导引头(下文中简称导引头)的跟踪能力是影响制导精度的主要因素之一。为分析导引头跟踪能力,定义了导引头跟踪能力性能指标。通过建立导引头的耦合动力学模型,对稳像及跟踪能力的传递函数及动力学模型稳定性进行解析和频域分析。从动力学稳定性的角度得出了限制导引头跟踪能力的根本原因。通过对比导引头半实物仿真与数学仿真结果,验证了动力学模型的精确性。为减小稳态失调角,提高导引头的跟踪能力,提出了PI校正,仿真分析发现通过调整比例积分系数可以达到减小失调角并且不降低其他性能指标的目的。进一步探讨了在导引头失调角为0时目标视线角速度信息的提取方法。此文可以为导引头动力学及控制系统设计提供指导。

弹载嵌入式系统软件可靠性设计

针对弹上控制系统软件可靠性设计问题,从软件设计思想和技术实现两方面进行了论述,并结合基于dsPIC30F系列控制器的弹上控制系统软件设计的具体实例来加以说明。这些思想、技术均在实际系统设计中得到成功的验证。

脉冲力末端修正追踪制导律稳定性分析

脉冲力控制的离散性和弹体动力学的连续性使得脉冲力控制制导控制系统成为难于分析的混杂控制系统。鉴于此,建立了脉冲力控制弹体和制导回路动力学模型,通过将脉冲力控制制导系统等价为幅值式脉冲调制(amplitude pulse frequency modulator,APF-M)系统,解决了脉冲力控制制导回路的变周期离散化建模问题。进一步利用滑模理论分析了制导回路的稳定性,得出脉冲冲量、喷管点火等待时间及重力对制导回路稳定性的影响。提出了偏置阈值法进行重力补偿,并对脉冲力控制制导回路进行了仿真分析。仿真结果验证了偏置阈值法重力补偿的有效性,并得出加大脉冲冲量,减小喷管点火等待时间能有效减缓失调角发散的结论。

不确定非线性控制系统的反演递推设计

针对一般不确定非线性严反馈系统的稳定和跟踪两个基本问题,提出并证明了系统控制律直接反演设计的递推公式。针对反演递推方法存在的"运算膨胀"问题,提出采用高增益反馈抑止虚拟输入微分项的方法来简化设计,并给出高增益反演设计的递推公式。通过仿真实例说明了结论的正确性、鲁棒性和有效性。

一种基于dsPIC30F控制器的高精度实时控制算法

针对汇编程序控制算法精度对大幅度变化输入信号适应性差、运算实时性差的问题,提出了一种通用控制模型迭代算法和累加器归一化处理算法,基于dsPIC30F控制器将算法编制成通用、高效汇编子程序。在硬件平台上采用二阶滤波和微分控制环节对算法进行验证,实验表明了该算法的有效性。

dsPIC30F数字信号控制器高速串口设计

针对采用dsPIC30F数字信号控制器的控制系统中串口资源短缺问题,介绍了利用集成UART模块设计高速RS-422/485串口方法,并提出了一种通用高速异步串行口扩展板的设计方案,并给出了完整的设计方案和扩展板电路原理图。

模糊自适应滑模变结构制导律研究

将模糊控制技术、自适应控制技术和滑模变结构控制理论综合应用于仅有视线角速度、目标机动且其加速度无法测量的导弹制导系统,推导出模糊自适应滑模变结构制导律。将该制导律与传统的比例导引、自适应滑模变结构制导律分别应用于电视制导炸弹系统制导,进行比较,数字仿真结果表明:应用该制导律后,视线角速率无抖动,而且脱靶量小,保证了较高的制导精度。

一种医用微波腔体的并矢格林函数和矩量法分析

描述了一种医用微波辐射器的结构形式，对这种多模矩形介质腔，应用并矢格林函数和矩量法进行了理论分析计算，求得了其中的电磁场强度及功率密度的分布以及受作用生物样品的温度升高率，并以改善生物样品受微波作用的均匀性和腔体的输入驻波比为目的，对腔体的尺寸和腔体微波能输入口的位置进行了计算机优化，进行了必要的实验，并与理论计算和优化的结果进行了比较验证．

基于dsPIC30F的数字自动驾驶仪设计

提出了一种通用低成本数字化自动驾驶仪设计方案,详细描述了系统硬件和软件设计思想。该方案采用微芯公司dsPIC30F5011数字信号控制器为核心设计系统硬件平台,采用汇编语言设计系统软件。将结构化、模块化的设计思想贯穿于系统软、硬件设计的始终。系统测试和半实物仿真试验证明了该方案的合理性和可行性。

引流粘接堵漏技术及其应用

引流粘接堵漏技术适用于泄漏介质压力较高,但泄漏量较小的石油化工装置堵漏。本文概述了引流粘接堵漏技术(引流管的预制、栽管引流、粘接加固及引流管出口止漏),介绍了该技术在石油井喷抢险堵漏和不停产粘补天然气净化装置配气管线上的应用工艺及效果。

SINS/GPS组合导航半实物仿真系统设计

SINS/GPS组合导航具有精度高、抗干扰性好等优点,被广泛应用于各个领域,通常采用半实物仿真的方法检测其性能。针对由于仿真系统参试设备多、设备接口复杂、数据传输量大而导致的仿真实时性难以保证的问题,提出了一种基于光纤网络的半实物仿真方法,利用光纤网络虚拟共享内存的特点,对系统的各设备进行统一管理,保障了系统的实时性。系统的仿真应用和试验结果表明,半实物仿真系统设计合理,具有良好的人机交互能力、数据处理能力和异常状态处理能力。该仿真系统具有良好的通用性和可扩展性,具有一定的推广使用价值。

激光半主动寻的导引头目标捕获概率仿真研究

该文针对某型激光制导航空炸弹系统,在加入各种干扰因素的基础上进行了全弹道计算机数学仿真,采用蒙特卡洛法估算了该激光制导航空炸弹在各种干扰下对目标的捕获概率,分析了风场、投弹篮框和初始离轴发射角三种扰动因素对目标的捕获概率的影响,并在此基础上提出了两种提高捕获概率的方法。仿真结果表明,所述方法对提高导引头对目标的捕获概率效果明显,可以应用到激光制导航空炸弹的制导与控制系统中。

具有图像延迟环节的伺服系统的设计

对电视导引头中大延迟环节的校正方案进行了研究,考虑系统噪声的影响,提出了一个基于预报和滤波等算法的数字控制器的设计方案,仿真结果表明,此方案是可行的。

基于自适应控制理论的自动驾驶仪设计

由于导弹在飞行过程中弹体参数变化剧烈,所以基于自适应控制理论来设计自动驾驶仪是一种很好的解决方案.针对某型导弹,本文采用在经典控制系统的基础上引入自适应控制器的方法,应用模型参考自适应控制理论设计了一种导弹自动驾驶仪.在分析了导弹原经典自动驾驶仪的结构、动态特性及其控制系统设计要求的基础上,确立了自适应控制器的被控对象和参考模型,然后利用李雅普诺夫第二法推导了自适应控制规律.最后选取了几个典型气动特征点进行数学仿真研究,结果表明所设计的控制系统能够达到良好的性能指标,具有很强的鲁棒性.由此可见,在导弹控制系统中采用自适应方案是合理有效的.