双臂机械手的空间姿态反馈轨迹规划

为了对双臂空间机械手的轨迹进行高精度追踪,提出将一种基于姿态反馈的轨迹规划方法引入设计过程。首先,从相关的角度推导出位姿误差的运动学模型,并分别向末端执行器和基座传达所期望的位姿命令。从控制力的角度出収,在此基础上生成利用位姿反馈出的轨迹规划。理论分析表明,当机械手处于奇异状态时,所提出的轨迹规划算法能够保证末端执行器和基座的位姿误差指数收敛为零。与现有算法相比,该算法在末端执行器上有更高的轨迹追踪精度。此外,该算法为该系统提供了良好的抗干扰性能。仿真结果验证了所提轨迹规划算法的有效性。

主动磁控微卫星姿态控制

采用偏置动量轮加磁力矩器作为控制方案的非重力梯度微卫星不同于通常的速率阻尼—姿态捕获—动量轮起旋控制模式.针对这一问题,该文提出了B-DOT磁控加动量轮常值起旋、主动磁控加常值动量轮进行姿态捕获和稳定控制的方法,设计了限制姿态反馈控制律进行捕获和稳定控制,以及LQG稳定控制律.采用磁场测量与磁控分时处理的策略,考虑测量误差和干扰力矩,以及不同偏置动量进行仿真.结果表明该方法使整个控制过程操作简捷,初态控制阶段时间显著减少,稳态阶段具有较高的控制精度和抗干扰能力.

基于变论域模糊控制的高旋弹姿态控制算法

针对高速旋转弹姿态控制系统存在的模型不确定、非线性、强耦合等问题,提出了基于变论域模糊控制的参数自适应姿态控制算法.在建立姿态控制模型并通过前置反馈补偿方法对俯仰偏航通道进行解耦的基础上,利用变论域模糊控制器对姿态闭环反馈控制系统参数进行在线自适应整定.仿真结果表明:变论域模糊控制器能有效改善闭环反馈控制系统的动态响应特性,减小弹体参数时变对控制器性能的影响,提高其适应性.

基于BP神经网络的火箭炮姿态预测研究

为减小火箭炮系统结构影响伺服控制系统姿态反馈精度,提高调炮精度,在分析调炮精度影响因素及误差的基础上,提出了一种基于BP神经网络的定向器姿态预测方法,建立了姿态预测模型。验证结果表明,该方法能够较为精确地预测定向器姿态,可为火箭炮及同类装备提升调炮精度提供思路。

虾塘差速无人投饲船巡边算法设计与仿真分析

为提升虾塘巡边投饲作业的效率和可靠性,以差速无人投饲船为研究对象,提出了基于变积分PID姿态控制和边距区间搜索控制动态切换的控制算法。该控制算法在建立差速无人投饲船运动模型和姿态反馈模型的基础上,追踪无人船巡边过程的距离信息和角度信息以保持投饲船巡边的正确姿态。同时,考虑无人船控制的非线性特征,设计了边距区间搜索控制算法,使船体快速地收敛到PID调整范围内,降低了算法的复杂性。通过Matlab仿真分析不同参数和边界下算法的有效性,验证了算法在0~3 m/s的巡边速度下,最大巡边误差可控制在0.3 m以内,最大角度跟踪误差可控制在9°以内。研究表明,提出的巡边算法满足虾塘投饲装备巡边指标要求,具有较好的实用价值。

可变落点的再入机动飞行器姿控系统设计

基于选择的姿态反馈控制系统结构,从姿控系统稳定性能提高的角度,设计了控制系统反馈参数,以适应可变落点引起的飞行器参数变化。通过机动飞行器的六自由度飞行弹道仿真,表明所设计的姿态反馈控制系统控制效果较好,可适应预定区域内的飞行落点变化要求。

再入机动飞行器的控制系统设计

基于再入机动飞行器机动控制特点,设计了两种反馈结构——过载反馈和姿态角反馈的姿控系统,并从输入反馈信号构成、系统回路设计、反馈系数确定及飞行弹道仿真结果等方面,对两种形式的姿控系统进行了比较。结果表明,过载反馈系统在再入机动飞行器的飞行控制中效果较好。

载人运载火箭干扰在线补偿制导方法研究

由于干扰引起大推力运载火箭入轨前箭体姿态与最佳推力方向产生偏离,致使降低了入轨精度。为实现精确入轨,需对未知干扰进行在线估计和补偿。提出了姿态角偏差反馈和舵偏角反馈两种补偿方案,论述了两种方案的可行性。然后以姿态角偏差反馈为例给出具体实现步骤和三种姿态角偏差的在线估值方式。最后,给出仿真结论。结果表明,采用姿态角偏差反馈方式实现干扰在线补偿能够显著提高火箭的入轨精度。