摘要：针对高超音速飞行器严格反馈不确定非线性MIMO系统,提出一种基于干扰观测器的鲁棒反步控制方法.该方法采用超扭曲算法设计干扰观测器以估计系统复合干扰,观测误差有限时间收敛.设计非线性反步控制律,引入鲁棒项使得系统满足干扰到性能输出的2增益不超过设定的正实数,满足耗散不等式,使闭环系统跟踪误差一致最终有界稳定.仿真结果表明,所设计的控制律可以有效抑制系统复合干扰的影响,设计方法可行.

摘要：针对无人机编队飞行时存在的气动耦合和外部干扰等影响因素,提出基于"长-僚机"模式的神经网络自适应逆控制器设计方法.详细推导了气动耦合影响,建立了完整的编队飞行非线性数学模型,设计了非线性动态逆控制律,提出了改进的BP神经网络算法,自适应地逼近和在线补偿动态逆误差,改善了控制效果,并针对队形变换提出了简单有效的设计思想.仿真表明,该控制器能有效实现编队队形的保持或变换,控制系统结构具有良好的扩充性.

摘要：高超声速飞行器再入飞行段需要反推力器进行辅助姿态控制,控制力矩向气动舵面和反推力器的合理分配是再入飞行控制的一个关键问题。文章考虑燃料消耗、舵面偏转状态和误差三要素,将控制分配视为一个多目标优化的问题,提出了一种改进的多目标遗传算法。引入一种改进的模拟退火算法提高局部搜索能力;为保证种群的多样性,提出了一种改进的小生境技术,将距离参数设置为动态的函数,并引入种群的繁殖代数。分别设计燃料消耗、舵面偏转和误差的代价系数、约束条件等,获得多目标Pareto解集,并基于模糊逻辑,在最优解集中寻获最优解。通过仿真验证了方法的有效性。

摘要：测试总线是测试系统中的一个重要环节,是准确传输信号的关键。详细介绍了LVDS与BLVDS技术,在此基础上论述了BLVDS总线布置设计、PCB布线设计、数据格式设计及通信背板设计,并提出了一种基于FPGA的BLVDS总线设计,采用Verilog HDL实现FPGA内部逻辑电路设计,FPGA完成BLVDS总线上数据的接收、发送,以及数据的缓存。实验结果表明,该总线通信速度快、稳定、可靠。

摘要：针对高超音速飞行器非线性模型具有不确定性的问题,提出一种基于小波网络的鲁棒自适应积分反步控制方法。该方法运用反步法设计非线性控制律,并引入积分项以减小系统跟踪误差;用小波网络在线逼近系统不确定项,提高系统鲁棒性;设计鲁棒项消除小波网络逼近误差。通过Lyapunov稳定性分析,该方法能够保证闭环系统跟踪误差最终收敛。通过与常规反步、积分反步、自适应反步进行仿真对比,结果表明:所设计的控制律可以有效抑制系统不确定性的影响,设计方法可行。

摘要：提出了一种基于反射内存网和xPC的分布式半物理实时仿真与测试系统;采用xPC建立实时环境,通过反射内存卡组成实时网络,由AD、DA、DI/O、RS422等板卡组成信号采集与处理系统,来实现控制系统的快速原型化和硬件在回路仿真与测试;详细介绍了系统的功能及分布式布局设计,测试系统设计,xPC环境下S-Function的编写、PCI总线的基本概念以及xPC环境下编写驱动的关键问题,在此基础上实现了测试系统板卡在xPC环境下的驱动开发;最终实现了半物理仿真与测试系统的集成;仿真结果表明,板卡都能稳定工作,系统通讯稳定,数据误差小,具有较强的开放性和参考性。

摘要：针对高超音速飞行器飞行控制中被控对象模型参数不确定性的特点,应用简单自适应控制方法设计其纵向控制律。论述高超音速飞行器纵向运动的动力学模型和参考模型的建立,以及基于此参考模型用简单自适应理论设计飞行控制律的方法,并且通过数值仿真进行鲁棒性能验证。仿真结果表明,所设计的控制律可以根据参考模型与实际系统输出之差自适应地调节控制增益,对模型参数不确定性具有较好的抑制作用,设计方法可行。

摘要：针对高超音速飞行器严格反馈不确定非线性MIMO系统,考虑系统状态不可完全测量的问题,提出一种基于状态观测器的反步控制方法。该方法在系统具有不确定项的情况下,充分利用角速率信号和系统建模信息设计滑模观测器,实现对高超音速飞行器气流角的估计,并通过理论推导出了观测器的收敛条件和观测器增益矩阵的计算方法;基于反步法设计气流角跟踪控制律,分别采用指令滤波和动态面方法得到气流角指令和虚拟控制量的一阶导数,以Lya-punov方法证明闭环系统跟踪误差最终有界收敛。仿真结果表明,在系统存在不确定项且气流角不可测的条件下,所设计方法依然可以实现气流角的稳定跟踪。

摘要：研究一种新的非线性控制结构。针对强非线性和不确定性高超音速飞行器,对跟踪性能和鲁棒性提出更高要求的特点,内环快回路通过动态逆的方法来设计,保证飞行器的性能,外环慢回路用轨迹线性化的方法进行跟踪控制;并提出了一种基于小脑模型关节控制器(Cerebellar Model Articulation Controller,CMAC)的神经网络自适应逆控制策略以提高系统的鲁棒性,对算法收敛条件和控制器稳定性进行了证明。最后利用改进设计方案在高超音速飞行条件下进行仿真验证。仿真结果表明整个控制系统具有很好的跟踪性能和鲁棒性。

摘要：随着国防和航空航天事业的发展,高超音速飞行器的研究迫在眉睫,而再入飞行段是整个飞行任务能否顺利完成的关键阶段,其飞行特性以及再入反推力技术至关重要。文章首先回顾了国外高超音速飞行器的研究进展以及国内的研究现状。随后针对高超音速飞行器的再入飞行特定阶段,深入研究其飞行特性,分析其强非线性、强时变性、强不确定性、强结构挠性、强实时性以及强约束性的机理。针对高超音速飞行器临近空间动压不足、舵面效率低的特点,引入反推力控制,提出了反推力控制的关键技术,给出了反推力器配置、反推力器点火逻辑、离散脉冲调制器设计、反推力与舵面控制分配以及二者复合控制的工程实现的方法。对高超音速再入飞行的进一步研究提供了一定的理论基础和工程应用价值。