摘要：以大气层外拦截为背景,研究了带有开关输入的不确定非线性系统的预测控制方法。根据Fliess级数展开理论,得到了系统输出预测值与控制输入以及不确定性的关系式。通过选择二次型代价函数,得到了预测控制中优化问题的描述。由于代价函数中含有不确定性,结合开关控制输入的特点,给出了一种应用非线性规划求解优化问题的方法。最后,将该方法应用到大气层外拦截中,考虑弹-目相对距离及视线转率存在不确定性的情况,设计了开关导引律,并给出了代价函数中加权系数的选择方法。仿真结果表明,该方法在保证拦截精度的情况下,减少了发动机的开关次数。

摘要：针对大气层内拦截导弹直接侧向力与气动力复合控制系统的设计问题,提出了基于鲁棒跟踪控制的复合控制策略,该策略利用直接侧向力控制快速跟踪指令过载,利用气动控制补偿导弹的气动阻尼力矩和气动静稳定力矩.根据过载指令设计过载回路鲁棒跟踪控制,给出期望的角速度,设计角速度回路,利用气动控制补偿模型已知部分,并设计直接侧向力鲁棒跟踪控制器跟踪期望角速度.仿真结果表明,依靠所给出的复合控制策略,可以有效抑制外部干扰和模型不确定性的影响,显著加快拦截导弹的过载响应速度.

摘要：以大气层外拦截器为背景,为了提高姿态控制系统对干扰力矩的鲁棒性,基于预测控制方法设计了开关式姿态控制律.将导引头视场约束和姿态角速度约束以输出约束的形式添加到预测控制的优化问题中,保证了目标不脱离视场.针对线性化后的姿态运动模型,采用约束"紧缩"的方法,通过适当的调整约束集,保证了算法的鲁棒性.在此基础上得到了带有开关输入的姿态控制对应的优化问题.仿真结果表明,本文给出的设计方法即使在存在较大干扰力矩的情况下仍然能够满足姿态控制精度要求.

摘要：针对脉冲式发动机作为轨控执行机构的大气层外拦截器,考虑视线转率的测量噪声和弹-目相对距离的估计误差,推导了视线转率预测值与当前时刻状态、控制输入、视线转率测量噪声以及弹-目相对距离估计误差之间的关系;基于预测控制方法设计了开关式导引律,通过分析得到了开关式导引律对应的开关曲线;应用李雅普诺夫方法分析了制导系统的稳定性.数值仿真结果表明,视线转率和弹-目相对距离测量不准确情况下,应用该文提出的导引律设计方法仍然能够实现直接碰撞.

摘要：应用PWPF(Pulse Width Pulse Frequency)调制技术研究空间动能拦截器的末制导律设计问题。针对PWPF调节器参数设置上的局限性,提出了一种非线性优化目标函数,综合考虑了PWPF调节器的线性工作区要求及脱靶量、燃料消耗量等制导系统的性能指标要求。利用提出的优化目标函数,应用遗传算法对PWPF调节器参数进行优化设计,并进行了仿真研究。仿真结果表明了该方法的有效性。

摘要：针对单一寻的飞行器在具有探测干扰屏障的制导场景中难以精确探测目标的问题,提出一种新型分体式制导策略。该策略采用两个飞行器分别完成对目标的观测与拦截,二者通过合理的信息交互与轨迹配合,从而令拦截器能够间接获取高精度制导信息。首先对分体式制导策略进行数学描述,建立分体相对运动模型和探测模型;然后将拦截器与目标间相对运动状态估计的Cramer-Rao下界作为探测性能指标并进行理论分析,从而指出观测轨迹是提高目标探测性能的关键因素;进而综合考虑目标探测性能与观察器的燃料消耗,将观测轨迹设计问题描述成一个动态多目标优化问题,并给出一种分解优化算法以提高求解效率;最后,仿真飞行算例验证了分体式制导策略的有效性。

摘要：针对制导过程中一些状态可能进入饱和进而影响系统性能的问题,结合制导系统的特点,在有限时间理论框架下提出一种抗饱和制导律设计方法。首先以矩阵不等式的形式给出了保证有限时间有界且有限时间输入输出稳定的充分条件;而后在此基础上研究了基于有限时间理论的抗饱和制导律设计方法。此方法利用事先给定的有限时间区间和加权矩阵函数刻画系统的动态品质需求,同时能在理论上严格保证系统状态有界,仿真结果也表明在此方法设计的控制器作用下,系统能在有限时间内使视线角速率趋近于零,同时加速度亦不超过物理限制。

摘要：针对线性系统有限时间稳定并满足一定性能指标的控制器设计问题,结合有限时间有界与有限时间输入输出镇定方法,给出了满足性能约束的充分条件和状态反馈控制器的设计方法。而后将此方法应用于航天器控制力矩陀螺外框电机控制设计中,其目的是在理论上严格保证系统的某些状态有界,同时利用事先给定的有限时间区间满足系统的动态品质需求。仿真结果表明:加入控制器的闭环系统能快速跟踪参考信号,同时电流值亦能满足预先在不同时段给定的界。

摘要：以长吉图为开发开放先导区的中国图们江区域合作开发规划已上升为国家发展战略,而科技合作是实现这一发展战略的基础。本文从行政支持、地域建设、合作主体及合作形式等方面探讨了构建长吉图开发开放先导区科技合作的框架,同时提出相应的政策设计。

摘要：针对大气层内拦截导弹直接侧向力与气动力复合控制系统设计问题,首先,根据发动机的配置建立了复合控制系统模型;其次,提出了复合控制策略,包括动态分配算法、直接力控制子系统、气动力控制子系统3部分;然后,在考虑两套执行机构动态特性差别的情况下,基于预测控制思想给出了过载误差动态分配算法;在此基础上,根据直接侧向力的离散特性,基于预测控制方法设计了直接力控制规律,考虑到直接力控制作用对弹体产生的扰动,基于自抗扰方法设计了气动力子系统;最后,通过仿真验证了直接力气动力复合控制策略与方法的有效性.