基于优化理论的“惯性/卫星”制导炸弹纵向复合制导律

针对炸弹的弹体特性和"惯性/卫星"制导的特点,提出了中制导与最优末制导相结合的串联复合制导律。中制导通过程序实时解算最优攻角使炸弹升阻比最大以增加炸弹射程,末制导利用最优控制理论以最小的控制能量来保证足够大的弹着角,从而使得制导炸弹射程和杀伤威力都取得满意效果。并以某型"惯性/卫星"制导炸弹为例进行了仿真计算,仿真结果表明该方法有效可行,为"惯性/卫星"制导炸弹制导和控制系统设计提供了参考。

基于复合制导律的“惯性/卫星”制导炸弹投放域计算

根据"惯性/卫星"制导炸弹的工作特点,提出了基于虚拟导引头算法的复合制导律.以某型"惯性/卫星"制导炸弹为例,对六自由度空间运动方程作了合理的简化,推导了计算制导炸弹投放域的简化计算模型.仿真计算了水平投放时的投放域,分析了影响投放域的因素.仿真结果表明,该制导方案下制导炸弹具备一定离轴发射的能力,为"惯性/卫星"制导炸弹设计和改进提供了参考.

制导炸弹大空域下的动力学模型

针对惯性导航/卫星定位方式制导炸弹在大空域下的工作过程和特点,建立了空中的运动数学模型,分析了大空域下制导炸弹运动的非线性因素,并在线性化模型的基础上,发展了一种时变的非线性模型来描述制导炸弹大空域下飞行动力学系统的方法。最后进行了仿真,结果表明,该方法是合理的,为后续制导炸弹控制系统的自适应设计与仿真提供了参考。

“惯性/卫星”制导炸弹有效攻击区设计

文中针对惯性导航/卫星定位方式制导炸弹的工作特点,描述了制导炸弹的制导工作过程,建立了合理的:运动数学模型,设计了导引规律下的控制指令。然后,根据制导炸弹控制飞行对命中要求、过载和投弹条件等的限制,优化设计了典型条件下"惯性/卫星"制导炸弹的有效攻击区,并且得出几点有意义的结论,为"惯性/卫星"制导炸弹的总体设计提供参考。

基于混合遗传算法优化的制导炸弹BP网络PID控制器

经典的PID控制方法虽然其物理意义明确、参数调整简便,但是面对现代的过程控制对象所具有的非线性、时变和多种不确定干扰等特性,使得基于精确线性数学模型的设计思路很难直接获得满意的动静态控制效果。在BP神经网络控制的基础上,采用混合遗传算法优化BP反向传播权系数值,推导了算法过程,设计了基于混合遗传算法优化的制导炸弹BP网络PID控制器。最后,以某制导炸弹纵向通道设计为例,仿真结果表明控制器能使得制导炸弹准确命中目标,并且具有较好的鲁棒性能。

卫星制导炸弹模型参考变结构控制器设计

为减小卫星制导炸弹各通道间的耦合影响,提出了机弹分离后快速单通道滚转控制至滚转稳定再介入俯仰、偏航控制的控制策略,建立了各通道的飞行控制模型。针对炸弹大空域参数时变特点,给出了一种模型参考变结构控制的方法来适应参数大范围的变化,提高了控制精度。对某型号卫星制导炸弹,分别设计了滚转、俯仰、偏航通道的变结构控制律。然后进行了六自由度弹体仿真。仿真结果表明,控制方案能有效地解决卫星制导炸弹通道间的耦合现象,增强了控制系统的适应性与鲁棒性。