基于终端滑模理论的攻击时间控制制导律

为实现导弹的攻击时间控制,基于导弹和目标的相对运动模型,对静止和匀速运动目标条件下的攻击时间控制制导问题开展了研究。根据静止目标条件下的导弹前置角理论计算公式,构造了关于前置角跟踪误差的滑模切换面。基于终端滑模理论,设计了一种无奇点的攻击时间控制制导律。对所设计制导律的收敛性及相关参数的取值范围进行了理论分析,证明了该制导律满足Lyapunov稳定性条件,并且不存在奇点。利用落点预测理论对制导律进行了推广,使所设计制导律能够实现匀速运动目标下的攻击时间控制。在不同条件下进行数值仿真,验证了制导律的有效性。

一种机械臂终端滑模控制方法

为了降低由机械臂非线性与强耦合性等特点造成的控制不稳定影响,设计了一种新型基于终端滑模控制理论的现代控制方法。该方法具有强鲁棒性与有限时间收敛性,且能有效抑制抖振。将机械臂系统化简为二自由度连杆系统,通过拉格朗日方法建立数学模型。设计具有有限时间收敛特性的鲁棒控制器,并以李雅普诺夫方法为工具对所设计方法的稳定性进行验证。数学仿真验证了其可行性与有效性,即所述方法能够分别控制机械臂双杆的角速度与角加速度于有限时间内收敛至期望值,具有强鲁棒性,抗干扰能力强,且抖振抑制效果良好。

激光弹道修正弹的模型参考自适应制导方法

在实际飞行过程中,二维激光弹道修正弹通常先设定期望弹道,生成修正指令使其沿着期望弹道飞行。为抵抗环境干扰,文中提出模型参考自适应的制导方法,基于终端滑模理论的自适应算法使实际弹目视线角收敛到预期弹目视线角附近小范围内。仿真结果显示,提出的方法可以准确拦截目标,并具有优异的量测噪声抵抗特性。

基于快速非奇异终端滑模的机械臂轨迹跟踪方法

为使机械臂按预定轨迹运行,设计了一种基于快速非奇异终端滑模的新型现代控制方法。该方法结合了传统的快速终端滑模和非奇异终端滑模,具有快速性、非奇异性、有限时间收敛性和强鲁棒性,并可有效抑制滑模控制器固有的抖振现象。首先,将机械臂简化为二自由度刚性连杆系统并建立数学模型;其次,设计鲁棒控制器;然后,构造李雅普诺夫函数验证其稳定性;最后,详细的对比仿真表明了本文方法的有效性。