多约束超螺旋滑模变结构制导律

针对末制导过程中出现的加速度、落点和落角等多约束问题,研究一种多约束2阶超螺旋滑模制导律。将弹目相对运动方程转化为标准2阶系统模型,基于超螺旋(ST)算法设计2阶滑模制导律,使系统能够快速达到收敛,满足对落角的导引精度需要;采用饱和函数代替符号切换函数,消除滑模变结构算法固有的抖振问题;为解决加速度受限问题,设计带辅助系统(AS)的制导律。数字仿真结果表明,所设计的制导律能以期望的攻击角度和落角精确命中目标,与现有的1阶滑模制导律相比,收敛速度更快,制导精度更高。

基于改进变结构趋近律的机械臂滑模控制系统

针对滑模控制在机械臂的应用领域中出现的收敛速度较慢和系统抖振问题,以提高机械臂动态特性为目标,设计一种改进变结构趋近律,利用分组特点与反双曲正弦函数的特性优化收敛速度,同时对系统的抖振作出有效的抑制。利用第二类拉格朗日方程建立二自由度机械臂的数学模型,且针对系统中存在的摩擦和其他不可测干扰问题,以RBF神经网络对系统模型进行逼近。基于Lyapunov函数证明系统跟踪的稳定性。最后在Simulink中与PID、等速趋近律和快速幂次趋近律等方法进行实验对比,验证改进变结构趋近律算法的可行性和稳定性。

基于模糊变系数策略的迎击拦截变结构制导律设计

迎击拦截是拦截问题中常见的一种制导方式。为提高拦截器的末制导精度,基于变结构控制设计零化视线角速率的变结构制导律是一种典型方法。对高速目标的迎击拦截出现相对速度过大,目标机动能力引起的导引初段需用过载过大的问题,应用模糊控制设计制导律的导航项及变结构项系数随剩余导引时间变化的策略以延长系统进入滑模面的时间,使系统进入滑模面的同时有效减小末制导初段的控制量。建模及仿真结果显示,该制导律在使视线角速率收敛的同时显著地减小了导引初段的需用过载,验证了该方法的有效性及对传统比例导引律的优越性。

机动目标拦截的变结构制导律设计与实现

考虑目标机动和弹体动态特性,研究了导弹末制导律设计与实现问题。在切换函数的设计中应用增广比例导引的思想对目标的逃逸机动进行补偿;设计了变结构制导律,使得导弹的实际横向加速度具有增广比例导引的形式,来减弱弹体动态特性对制导精度的影响。在制导律实现过程中,应用高增益观测器对视线变化率进行了估计,同时通过将观测器进行二次扩张,实现了对目标机动加速度及其变化率的快速估计。最后进行了数值仿真验证,仿真结果说明了方法的有效性。

大型内陆拗陷湖盆层序结构充填特征及其分布规律--以鄂尔多斯盆地延长组为例

近年来层序地层学的发展为我们进行盆地分析提供了新思路,应用沉积学和高分辨率层序地层研究方法,将盆地晚三叠世延长组划分出4个长期、22个中期基准面旋回。整个盆地在延长期的"沉积-层序-构造"演化史表现为:LSC1构造初始沉降、湖泊形成:LSC2湖盆快速坳陷,晚期湖泊进入鼎盛期;进入LSC3,盆地周缘构造趋于稳定、盆地开始填平补齐期,湖泊开始充填淤浅;LSC4期河流沉积作用增强,盆地进入超补偿沉积阶段,湖泊被淤塞并进入残余湖泊沉积期。提出并定义了层序结构动力学概念,认为层序结构动力学是在研究层序充填过程中由于构造运动、海平面变化、物源供给、气候、沉积作用等因素控制影响层序结构发育特征及其分布规律的一门学科。在对鄂尔多斯盆地延长组层序地层综合划分基础上,根据一个基准面变化周期中所形成的层序结构变化特征,将层序结构划分出5种基本层序结构单元类型,即A型、B1型、B2型、B3型和C型等5种。针对对鄂尔多斯盆地延长组不同地理位置、不同沉积体系单元具体分析了层序充填结构特征、结构类型、层序充填动力学过程,层序结构发育类型及充填过程,探讨了大型内陆拗陷盆地层序结构动力学特征。首次提出了"层序结构分布律",建立了鄂尔多斯盆地延长组大型内陆拗陷湖盆层序结构分布模式,认为在没有重大构造事件、突发沉积事件发生的情况下,只有那些相邻的层序结构类型才能相互重叠地分布。

一种改进的自适应滑模变结构导引律

为提高反坦克导弹对空中机动目标的命中精度,使其具备一定的低空防御能力,通过推导纵向平面内末制导段的弹目相对运动简化模型,并以零化弹目视线角速度为出发点,设计了一种改进自适应滑模变结构导引律,同时通过改进开关项系数,综合应用饱和函数,成功削弱了滑模变结构的抖振现象。仿真结果表明,在打击空中机动目标时,设计的导引律具有较高的命中精度,可以合理地分配末制导段导弹的法向过载,证明该文设计的导引律是有效的。

一种变结构导引律及其在垂直命中制导中的应用

基于变结构控制理论 ,提出了一种垂直命中目标的导引律。该导引律在引入理想的视线角基础上 ,所设计的切换函数不仅保证脱靶量为零 ,而且能同时达到垂直命中目标的目的。数字仿真表明 ,该导引律与最优垂直命中导引律相比 ,不仅适用范围广 ,而且具有良好的鲁棒性能。

创新立体化社会治安防控体系研究——以结构功能相关律为关照

根据结构功能相关律,作为由诸多要素组合而成的系统,社会治安防控体系应当具有结构上的合理性与功能上的合理性。为此,应当以"治理行为结构"与"反馈行为结构"解释社会治安防控体系组成要素之间的互动关系;根据"日常良性互动思想"解释社会治安防控体系与犯罪之间的互动关系,以实现社会治安治理工作的治理模式由平面型向系统型转变、治理权限由国家垄断向公民参与转变、治理方式由法律的事后控制为主向社会的事前预防为主转变。此为新时期立体化社会治安防控体系的应有之义。

基础隔震建筑混合控制的变结构趋近律方法

本文对叠层橡胶支座基础隔震建筑的混合振动控制问题进行了研究。利用控制律设计的变结构趋近律方法， 给出了相应的闭环控制律表示式。算例分析结果表明： 变结构趋近律控制方法能有效地减小隔震层及上部结构各楼层的地震反应，

带落角约束的再入机动弹头的变结构导引律

针对再入机动弹头垂直打击目标的要求,研究了具有末端落角约束的变结构导引律。该导引律包括俯冲平面内的制导方程和转弯平面内的制导方程,通过采用准滑动模态控制削弱抖振的影响。通过数学仿真,分析了四个制导参数对制导效果的影响,探讨了利用遗传算法离线优化制导参数的可行性,检验了最优制导参数的制导效果对不同初始状态偏差的敏感性。仿真结果表明,与最优导引律相比,变结构导引律具有较强的鲁棒性,在干扰影响下仍能保持较高的制导精度。

大空域变轨的变结构制导律设计

为了对抗敌方远程舰空导弹的拦截,提高突防能力,反舰导弹的飞行弹道应采用大空域变轨弹道。基于虚拟目标的概念,建立了导弹-虚拟目标的空间追逃模型,设计了一种考虑末端落角约束的变结构制导律。先设置不同的空间虚拟目标,然后,利用所设计的制导律引导反舰导弹去追踪虚拟目标,反舰导弹实现了各种各样的大空域变轨弹道。只要虚拟目标的参数设置合适,在飞行中导弹的各项性能指标都能满足要求。弹道仿真表明,所设计的制导律是很有效的。

机载布撒器变结构制导律的设计

机载布撒器采用了捷联惯导+GPS卫星修正的组合导航系统。该组合导航系统能实时地提供位置,速度信息。根据组合导航提供的信息可以计算出弹目之间的视线角和视线角速度。采用基于视线角和视线角速度的变结构制导律,能够使得布撒器以合适的俯仰角和弹道倾角到达目标上方的抛撒点,并进行抛撒子弹药。利用布撒器的气动参数,对此制导律进行了各种条件下的全弹道数学仿真,仿真结果表明,布撒器采用该制导律后能以合适的俯仰角和弹道倾角到达抛撒点,并且具有较强的抗干扰能力。

带落角约束滑模变结构制导律研究

反坦克导弹在攻击目标时,不仅希望得到最小的脱靶量,而且希望以一定的落角命中目标,从而使战斗部充分发挥其作战效能,得到最佳毁伤效果。以简化后的弹-目相对运动模型为基础,改进了一种自适应滑模变结构制导律,能够同时满足脱靶量和攻击角度的双重要求。同时,制导律设计中综合采用双曲正切函数法和变开关系数法,进一步削弱了控制过程中产生的抖振现象。仿真结果表明,该制导律针对不同射程的目标保证了较高的命中精度,具有很强的鲁棒性。

一种改进的攻击机动目标的导弹滑模变结构导引律

导弹采用传统滑模变结构导引律攻击目标时,能够对参数摄动和外界干扰具有较强的鲁棒性,但当目标进行大机动时,存在目标加速度无法精确测量、视线角速率容易发散及导引律参数不易确定等缺点;针对上述问题,在研究变结构控制理论的基础上,将目标加速度视为干扰,设计一种快速趋近律,并采用模糊控制与神经网络理论分别对导引律比例参数项k与开关参数项ξ进行自适应调节,提出一种改进的攻击机动目标的导弹滑模变结构导引律;仿真结果表明,改进的导弹变结构导引律较传统变结构导引率,能够有效地削弱系统抖振,缩短导引时间,提高导引精度,满足一定的导弹导引要求。

三维解耦的最优变结构末制导律设计

对于三维空间的目标末段拦截问题,设计了一种最优变结构末制导律。通过引入伪控制量,应用线性二次型最优控制理论推导出了视线纵向和侧向平面内的最优制导律,然后,基于变结构控制理论,将目标机动量视为扰动量,设计了一种三维的最优变结构末制导律,并通过Lyapunov稳定性定理确定变结构制导参数范围。最后仿真表明,相对于比例导引,弹道更为平滑,制导精度髙,克服了比例导引末端视线角速率发散的情况,大大降低了对执行机构的要求。

机动再入体的变结构制导律设计及仿真分析

非自旋再入体机动导引作为近年来新兴的技术,由于具有许多优点而受到了控制领域研究者的高度重视。以非自旋再入体为研究对象,对新型导引技术应用于再入体的关键问题进行了研究。传统的各种制导律都是以获得最小脱靶量为最终目标,没有考虑到击中目标时刻的末端落角。为了保证非自旋再入体完成精确打击目标的任务,针对非自旋再入体垂直打击目标的制导问题,设计了一种带落角约束的变结构制导律。仿真研究表明,所设计的末制导律能够保证非自旋再入体命中目标时的脱靶量和末端落角都能满足要求,可以为开展近空间非自旋再入体制导问题的研究提供测试平台。

基于当前统计模型的变结构制导律

将变结构制导律应用于空空导弹的末制导段,在获得被动雷达角度测量信息的基础上,用基于弹目相对信息的自适应当前统计模型进行滤波得到距离、速度等信息。在滤波过程中采用自适应扩展kalman滤波改善测量方程线性化带来的误差,将自适应当前统计模型与自适应扩展kalman滤波相结合设计目标跟踪滤波器,提高传感器对目标的跟踪性能。仿真结果表明该方法对目标具有良好的跟踪性能。

反舰导弹的非线性变结构制导律研究

为了对抗敌方远程舰空导弹的拦截,提高突防能力,反舰导弹的飞行弹道应采用大空域变轨弹道.基于虚拟目标的概念,建立了导弹-虚拟目标的空间追逃模型,设计了一种考虑末端落角约束的非线性变结构制导律.先设置不同的空间虚拟目标,然后,利用所设计的制导律引导反舰导弹去追踪虚拟目标,反舰导弹即可实现各种各样的大空域变轨弹道.只要虚拟目标的参数设置合适,导弹在飞行中各项性能指标均能满足要求.弹道仿真表明:所设计的制导律是很有效的.

基于输出反馈的直升机变结构控制律设计

针对直升机的小扰动模型,设计了静态输出反馈滑模控制器(SOFSMC)。利用参考模型,实现了直升机的相关动态指标。针对滑模面的设计问题,将其等价地转化为一组双线性矩阵不等式(BLMI),并采用迭代线性矩阵不等式(ILMI)技术来求解。针对控制律的综合问题,给出了一种基于单位向量法的控制律,并通过引入线性反馈来保证系统进入滑动模态后线性控制部分与标称系统的线性控制部分的一致性。仿真结果验证了该方法的有效性。

带终端攻击角约束的状态反馈变结构制导律设计

基于滑模变结构控制理论,结合状态反馈原理,提出一种能命中目标并保证终端攻击角度约束的变结构制导律。该制导律在传统线性滑模面的基础上增加非线性函数,通过最优控制理论确定该函数,由此将线性滑模面转变成时变、非线性滑模面。仿真结果表明:该制导律对目标机动有良好的鲁棒性,能够满足期望的终端攻击角约束,并避免了制导初期过载较大的缺陷,方法简单,易于工程实现。