摘要：针对制导炮弹电动舵机常规建模时常将各部分视为线性环节,且采用传统三闭环PID算法无法解决复杂非线性系统的高频响、低超调等问题。本研究充分考虑了舵机系统内部的电机、死区齿隙与LuGre摩擦等非线性环节,搭建了电动舵机的多非线性控制系统,根据舵偏角运动方向的非单一性,设计了电机的正反转逻辑换相判别模块,并在电动舵机的位置环中引入了模糊自适应PID(FA-PID)智能算法。结果表明:采用FA-PID算法相比于传统PID控制对小角度位置响应的延迟时间下降了约0.49%,上升时间下降了约6.91%,峰值时间下降了约39.94%,稳态误差下降了约94.44%,且进一步通过小角度方波/正弦位置跟踪研究同样可以得出该算法的快速性与鲁棒性。

摘要：以滑翔增程制导炮弹为研究对象,研究其实现远程飞行和精确打击的导引律设计方法。为提高滑翔增程制导炮弹的射程,保证远距离飞行的稳定性,并实现对目标的精确打击,设计中、末制导结合的复合导引算法,采用经典PD控制方法进行中制导弹道跟踪算法设计;采用比例制导律设计末端精确导引算法;基于所设计的方法开展弹道仿真验证。仿真结果表明,导引算法能够实现不同射程的精确打击,满足设计要求。

摘要：针对制导炮弹弹载存储系统的存储电路板,建立了PCB电磁仿真模型,优化了PCB布线,进行了阻抗匹配等电磁兼容设计。采用有限元分析软件,对PCB进行了电磁兼容分析,得到了频率在30 MHz、60 MHz和100 MHz的近场电磁辐射强度分布图。对比3个频点在优化前后的辐射强度发现,优化后的PCB在30 MHz、60 MHz、100 MHz的电场强度分别减小了47.91%、54.07%、16.23%,磁场强度分别减小了45.50%、35.88%、26.91%,提高了系统存储板的电磁兼容性能。

摘要：为了研究超空泡形态下高速射弹的阻力特性,针对某典型结构的带圆盘空化器头部的水下射弹,设计加工了4种不同结构参数的射弹模型,在水靶道中进行了高速射弹的水下航行试验,通过试验数据处理得到了射弹的平均阻力系数,分析了空化器直径、弹体长径比、空化数对射弹阻力特性的影响,并利用Fluent6.2对其阻力系数进行数值仿真研究,在试验数据与数值仿真的基础上探索了超空泡的减阻特性,结果表明:空化器的直径越大,射弹的阻力系数越大;增加射弹的长细比,可以获得更小的阻力系数;在超空泡形态下,高速射弹的超空泡减阻率可达95%以上。

摘要：针对导弹拦截移动目标的要求,将滑模干扰观测器和一种新颖的连续2阶滑模方法相结合,设计了一种满足碰撞角约束的鲁棒性制导律。将目标加速度视为干扰项,基于超扭曲算法设计2阶滑模干扰器对其进行估计;不同于广泛使用的边界层方法,该方法可以在满足控制精度的前提下有效地避免抖振问题。通过使用Lyapunuov稳态标准,给出了该闭环制导系统有限时间内稳定的严格证明。理论分析和数值仿真结果表明,所提出的方法可以满足大范围碰撞角的约束,并能取得较高的目标拦截精度。

摘要：为解决四旋翼无人机姿态估计问题,提出了一种不变扩展卡尔曼滤波(Invariant Extended Kalman Filter, InEKF)算法,用于同时估计四旋翼的姿态和惯性测量单元(Inertial Measurement Unit, IMU)的陀螺仪偏差。利用李群理论和不变观测器设计方法,将算法表述为一个连续时间随机非线性滤波器,其状态空间由直积矩阵李群SO(3)×R^(3)给出,SO(3)中的估计值由IMU对重力矢量和地球磁场向量测量值加以修正。为在无人机上实现该算法,将状态和协方差传播方程离散化。最后,所提滤波算法相对于现有算法的性能优势通过仿真实验得到了验证。

摘要：为研究卫星制导脉冲修正炮弹的最优控制率,利用卫星虚拟导引装置和弹道解算器给出的无控弹丸自由飞行参数和脉冲发动机参数,研究了一种预测脉冲发动机修正矢量的新方法.根据修正矢量得出脉冲发动机修正能力大小,忽略相关小量,对表达式进行简化处理,分析了影响脉冲发动机修正能力的主要参数,给出了单脉冲修正能力范围,从而为脉冲发动机设计和控制决策系统研究提供了依据.仿真验证了此计算方法的准确性.此方法计算简便、准确,可大大减少弹载计算机的计算量,有利于卫星制导脉冲修正炮弹的工程实现.

摘要：为了提高弹用电动舵机的鲁棒性,采用了铰链力矩的舵机数学模型,从工程应用角度对模型中传递函数系数进行了适当修正,研究了一种基于离散滑模变结构控制器的弹用电动舵机控制方法,分析了离散滑模设计中的三个参数c,,εq的影响。经仿真验证,所设计的控制器不仅有较好的动态性能,而且所引起的0.3 V的抖动更利于克服舵机的死区电压。

摘要：电动舵机是制导炮弹等飞行控制系统的重要组成部分,无刷直流电机作为其主要执行机构,是一种多变量、非线性以及强耦合的复杂系统。为了获得良好的控制性能,研究并设计一种基于速度环模糊参数自适应PID算法。分析弹载无刷直流电机的数学模型和运行特性并搭建其控制仿真模型;设计模糊系统,以参考转速与反馈转速的偏差以及偏差变化率作为输入,以参考电流值作为模糊系统的输出,比较电机控制速度环分别使用传统PI、PID与模糊参数自适应PID算法的控制效果。结果表明:所设计的模糊参数自适应PID算法使得电机在阶跃响应下的上升时间仅约为5 ms,几乎无超调;对于正弦波以及斜坡函数同样具有良好的跟踪效果,具有较好的鲁棒性且运行稳定。

摘要：防空指令修正弹药,设计中为满足多组、多发同时修正的作战需求,拟采用控制修正指令仅发送一次的修正方式。针对此种防空指令修正弹药的特点和采用以继电式舵机为修正机构的限定条件,应用周期平均力分析了继电式舵机的修正机理,建立了有控段弹道模型,研究了启控时间,舵机修正力的大小、方向及与之对应的换向角的计算方法,探讨了时间误差所包含的因素。最后基于蒙特卡洛法给定弹道偏差,对有控弹道进行了数值仿真。结果表明按照所设计修正方案,弹道修正曲线符合预期效果,为其工程化提供了理论参考。