反舰导弹过载控制的随机鲁棒设计方法

基于由蒙特卡罗估计和遗传算法构成的随机鲁棒设计方法和全状态可测量的反舰导弹过载控制模型 ,提出了一种实用有效的随机鲁棒过载控制方法。由于是对直接依据系统鲁棒稳定性和鲁棒性能指标要求建立的随机鲁棒函数进行优化设计 ,所以该方法实质上是一种面向工程应用的综合设计方法。通过对某型反舰导弹的全弹道六自由度非线性时变控制系统的仿真 ,验证了该方法的有效性。

网络控制系统随机鲁棒控制律设计方法

研究了具有随机网络诱导时延及数据包丢失的网络控制系统的随机鲁棒控制律设计方法。利用有限状态markov链来描述控制网络中固有的随机传输延迟和丢包过程,建立网络系统的多结构markov跳变模型。基于由蒙特卡罗估计和优化算法构成的随机鲁棒设计方法,结合保证系统均方稳定的充要条件,得到网络控制系统的随机鲁棒控制律。最后,某型无人飞行器纵向俯仰通道的网络控制仿真实例验证了该方法的有效性。

基于随机鲁棒优化的导弹姿态控制系统设计

针对多目标优化算法设计的控制系统鲁棒性不强的问题,基于随机鲁棒方法设计了导弹姿态控制系统参数,并进行了对比仿真验证。在确定姿态控制系统结构基础上,根据系统对快速性和稳定性的要求,提出一个包含系统稳定性、时域指标和频域指标项的指标体系。在此基础上,通过对各指标或各指标的不满足概率适当加权,分别为粒子群优化算法和随机鲁棒方法定义适应度函数,并在参数取值区间内对待定控制参数进行寻优,从而实现姿态控制系统参数的优化整定。蒙特卡洛仿真实验表明了随机鲁棒方法用于鲁棒控制系统设计的有效性。

折叠翼飞行器鲁棒飞行控制系统设计方法

为解决折叠翼飞行器在机载发射段主升力翼面/立尾展开前后气动特性变化较大,以及对飞行控制律鲁棒性要求较高的问题,基于飞行器六自由度非线性动态模型,应用随机鲁棒分析与设计方法(SRAD),对机载发射段折叠翼飞行器的翼面/立尾展开过程,设计了鲁棒飞行控制律,并通过对风干扰环境下的六自由度非线性弹道仿真,验证了翼面/立尾展开段鲁棒飞行控制律的有效性.

飞行器自主编队鲁棒控制系统的设计

针对实际超声速飞行器的非线性动力学和运动学模型,主要研究多飞行器自主编队控制器的设计.首先,基于由蒙特卡洛估计和遗传算法构成的随机鲁棒设计方法,对于单飞行器提出了一种实用有效的过载反馈控制方案.然后,针对于单飞行器的内环稳定系统和Leader-Follower模型,提出一种三维空间内自主编队随机鲁棒控制方法.最后,通过对该型飞行器进行全弹道六自由度非线性时变控制系统仿真,验证了这种编队方法的可靠性和实用性.

SRAD-QFT鲁棒优化设计新方法

针对使用定量反馈理论进行控制系统设计时存在的鲁棒性度量等问题,结合随机鲁棒分析与设计原理,提出一种鲁棒优化设计新方法.该方法使用被控对象参数的统计信息对参数不确定性进行描述,基于闭环控制系统的蒙特卡罗仿真,将获得的闭环控制系统不稳定概率及各项性能指标的不满足概率作为闭环控制系统稳定鲁棒性和性能鲁棒性的度量,并在此基础上实现闭环控制系统的鲁棒优化设计.由某型超声速反舰导弹纵向运动控制系统的设计过程表明:该方法能够准确地描述被控对象的参数不确定性,有效解决控制系统的鲁棒性度量问题,适用于复杂控制系统的设计.

吸气式高超声速飞行器纵向通道控制器设计研究

针对吸气式高超声速飞行器纵向通道强耦合、非线性、模型参数不确定等控制问题,首先建立系统模型,并对其进行输入输出精确线性化,将原模型转换为仿射型,实现系统输入输出间的解耦;然后采用线性二次型最优调节器的控制器结构,将其中的Q阵和R阵作为待优化的参数,定义系统的不确定性参数向量,根据系统的设计指标要求构造模型的随机鲁棒代价函数,通过蒙特卡洛仿真和粒子群算法对其进行寻优;最后针对飞行器的纵向通道非线性模型进行仿真实验,结果表明基于输入输出精确线性化和随机鲁棒设计的控制器不仅使系统具有良好的动态性能,而且具有较强的鲁棒性能和稳态性能。