摘要：针对高速再入飞行器模型的快时变、强耦合及严重非线性的特点 ,采用变结构控制方法设计了自动驾驶仪 ;同时 ,采用最优化设计理论与理想速度曲线相结合的方法 ,设计了能同时保证末端制导精度及速度方向、大小的制导律。最后 ,进行了系统六自由度仿真 ,结果表明 :本文设计的制导律及控制方案合理、有效 。

摘要：为了实现对动能拦截器的姿控、轨控以及系统参数的设计和研究,文中基于Matlab的Simulink仿真平台构建了动能拦截器的六自由度仿真模型并采用滑模变结构导引律对弹道导弹目标进行了拦截仿真。从仿真结果来看,该系统能够实现对动能拦截器轨控、姿控以及系统参数设计的功能。

摘要：姿态控制系统是功能多、构成复杂、可靠性要求高的关键分系统之一。传统的三自由度模型有较大局限性,不能全面反映飞行的实际情况。该文首先建立了姿态控制系统六自由度全量数学模型,包括控制方程和箭体运动两大部分。在此基础上,利用Matlab/Simulink仿真环境对姿态控制系统六自由仿真进行了研究。并通过对姿态运动简化分析和系统稳定性研究,设计了相应的数字校正网络和变增益系数,从而建立了姿态控制系统的全数值仿真模型。仿真实验表明,系统稳定,并且仿真结果具有较好的精度。

摘要：使用制导和姿态控制系统一体化的设计思想,建立了弹头六自由度仿真的数学模型,实现了连续系统与离散系统的混合仿真,使用Visual C++语言开发了仿真软件,经过仿真试验,证明该模型与传统三自由度模型相比更精确、更符合实际,验证了仿真系统的可信性。

摘要：针对无人遥控潜水器(remotely operated vehicle,ROV)在高速航行时因受流场作用而导致纵倾幅值、纵倾角度变化较大的问题,提出通过搭配选择扩展底盘和尾翼结构参数的方法来实现欠驱动型ROV的零纵倾或微纵倾高速运动。基于格子玻尔兹曼方法(lattice Boltzmann method,LBM),通过壁面自适应细化算法,结合ROV的结构参数进行六自由度仿真实验,以模拟ROV的航行运动。对扩展底盘和尾翼高度不同的ROV分别进行数值分析,得到扩展底盘、尾翼的结构参数与ROV纵倾幅值、纵倾角度的关系。通过对航行表现相似的ROV的旋转力矩进行比较,确定了在相同扩展底盘条件下ROV的稳定性与尾翼高度的关系。开展了扩展底盘和尾翼结构优化正交实验,利用遗传算法对不同实验方案下ROV的纵倾数据进行了拟合处理。结合实际需求确定了扩展底盘和尾翼的高度,并通过实际测试验证了ROV纵倾优化设计方案的正确性。结果表明,合理搭配扩展底盘和尾翼的结构可有效减小欠驱动型ROV的纵倾幅值,从而实现ROV在无幅值补偿时的微纵倾航行运动。研究结果可为相关水下装置纵倾运动的改进提供参考。

摘要：针对助推-滑翔飞行器再入过程强耦合、快时变、强非线性的特点带来的姿态控制问题,提出了一种基于最大熵强化学习参数整定的线性自抗扰控制方法。利用输入-输出反馈线性化建立了三通道解耦的线性控制模型,并设计了线性自抗扰控制器,获取了待设计控制器参数。建立了控制模型的马尔可夫决策过程,利用最大熵强化学习算法对控制器参数进行寻优。针对飞行器再入滑翔段进行六自由度仿真,仿真结果表明,所设计的控制器能够自适应调整控制器参数,与线性自抗扰控制器相比,跟踪速度更快,误差更小,从而验证了所提方法应用于助推-滑翔飞行器再入段姿态控制问题的有效性。

摘要：针对传统的参考轨迹跟踪制导方法精度不高、鲁棒性不佳的问题,文章将一种数值预测校正制导方法应用到火星大气进入制导中。为了充分验证制导方法的性能,首先推导建立了完整的极坐标系下六自由度动力学模型。在标准无偏差进入状态下,考虑质心三自由度运动情况,对两种不同的制导方法设计得出的倾侧角进行了分析,结果显示了预测制导方法能根据不同任务情况自主规划控制律的灵活性。考虑不确定性参数的影响,兼顾落点精度和开伞条件约束,通过蒙特卡洛打靶的六自由度仿真,对两种进入制导方法的精度和稳定性进行了验证和分析。研究表明,相比于传统的参考轨迹制导方法,数值预测校正方法在制导稳定性、着陆精度和开伞性能上均有明显提升。

摘要：为了提高飞行器制导控制系统半实物仿真的仿真精度,提出通过合理选择采样步长,优化仿真实时性来协调系统计算能力与仿真精度之间关系的思想。建立了制导控制半实物仿真系统的模型,依据采样控制原理推论出约束半实物仿真采样步长的主要条件。依据优化原则,建立了满足数值计算精度及稳定性的约束条件,推导出优化的采样步长。最后,对制导控制系统进行半实物仿真。系统软件采用C语言编写了飞行器的六自由度运动方程,硬件为三轴转台系统和Vxworks操作系统的嵌入式仿真机,并在转台内框加入陀螺实现稳定控制。结果表明,在优化设计的采样步长1 ms下,系统的实时性能够满足制导控制仿真精度及稳定性要求。在不增加系统软硬件负担的情况下,提升了半实物系统的置信度。

摘要：以某型弹道导弹为背景,结合具体工程需求,利用Matlab控制系统工具箱设计姿态控制系统、并构建不同任务阶段相应的Simulink仿真模型,进行了姿态控制系统设计与仿真软件的开发。所设计的姿态控制系统设计与仿真软件具有功能丰富、使用灵活、易于扩展等特点,使用软件设计所得的控制系统优良,六自由度全量仿真结果准确,这充分说明了软件的可行性以及可靠性。

摘要：为提高空面导弹控制系统的性能,解决传统PID控制在导弹大空域飞行、系统参数大范围变化时控制能力欠缺的问题,以法向过载作为被控量代替对迎角、侧滑角的控制,基于波波夫超稳定性理论设计了模型参考自适应控制器。六自由度仿真结果表明,所设计的自适应控制器具有良好的控制性能和鲁棒性。