一种新型滑模变结构导引律的研究

针对导弹拦截问题,在非线性系统滑模变结构控制理论的基础上,提计出一种新型滑模变结构导引律;该导引律将目标机动视为干扰,而且仅利用了目标加速度界限的信息,在拦截过程中不需要精确的测量目标加速度,因此该导引律对目标机动具有较强的鲁棒性;在执行上,只用到了视线角速率,因而实现简单;仿真结果表明,所提出的导引律在脱靶量、拦截时间等方面优于比例导引律。

空空导弹射后动态可攻击区计算

为了获取群体飞行器攻防对抗中空空导弹发射后动态可攻击空域的信息,提出了射后动态可攻击区的概念并进行了明确的定义。基于某空空导弹数学模型(包括气动特性、推进系统及3-D比例导引律等),应用可攻击区的快速模拟算法,计算了一些典型情况的空空导弹射后动态可攻击区。数值仿真表明,射后动态可攻击区与发射时刻动态可攻击区的边界不同,并且射后动态可攻击区不一定位于发射时刻动态可攻击区之内。

导引头动力学滞后下带落角约束的最优制导律

为提高制导炮弹的打击能力与打击效果,在最优制导律的基础上加入落角约束,同时考虑由导引头引起的动力学滞后。为了加强毁伤效果,一般为大角度约束,所以本文在推导带落角的最优制导律过程中关于俯仰角和弹目连线视线角的三角与反三角函数均采用不近似原则。通过研究发现对于一定的初始弹道角,有效的制导距离是有界的。为提高制导炮弹的制导自由度与初始状态的灵活度,通过改变导航系数增大制导距离。仿真结果表明,通过改变导航系数可以增大制导炮弹的制导范围,通过调节滞后时间可以很好提高制导炮弹的制导精度。

微型无人直升机自适应路径跟踪控制

针对微型无人直升机惯性参数不确定并受外部扰动的情况,提出了一种新的自适应路径跟踪控制方法。该控制方法采用了双回路结构,外回路结合无人直升机的特点,设计了基于制导律的路径跟踪控制器,通过控制无人直升机升力和姿态完成对期望路径和期望速度的跟踪;内回路设计了基于L1自适应算法的姿态控制器,经自适应律对惯性参数以及外部扰动进行实施估计和补偿,通过控制无人直升机的力矩达到跟踪期望姿态的目的。双回路控制器能够避免设计欠驱动系统带来的问题和困难,并由时标分离原理,能够证明有惯性参数不确定性和扰动情况下的系统跟踪误差一致有界。最后,对所设计的控制方法进行了数值仿真与飞行实验,验证了控制算法的可行性和性能。

基于L1自适应的过载驾驶仪设计与全弹道仿真

本文针对便携式自寻的反坦克导弹进行了基于L1自适应控制理论的导弹过载自动驾驶仪设计与全弹道仿真验证．首先建立了面向L1自适应控制的便携式自寻的反坦克导弹动力学数学模型，然后基于L1自适应控制理论和增益调度思想，针对动力学参数时变特性设计了导弹过载自动驾驶仪，并进行了响应性能仿真验证，最后在导弹飞行速度时变情况下设计了一种改进的弹道成型制导律，并将L1自适应过载自动驾驶仪和弹道成型制导律结合在一起，进行了便携式自寻的反坦克导弹全弹道仿真,研究表明，本文设计的过载自动驾驶仪能够在导弹动力学参数快速时变且存在不确定性的情况下很好地响应过载指令，所提出的弹道成型制导律能使导弹以大落角近距离攻击目标顶部，且满足系统框架角、攻角、过载等约束条件．