摘要：文章以三通道稳定的再入飞行器为具体研究对象,在建立起二维变质心动力学方程的基础上,通过分析飞行器螺旋运动的特点,确定了该运动模式下质量块的运动方式,将质量块的位移变化规律作为控制指令输入到变质心再入飞行器的动力学方程中,最终可以仿真出变质心飞行器机动飞行的范围与控制指令间的关系,并最终得到了质量块移动频率和行程与弹道螺旋半径关系的研究结论。

摘要：针对滑块运动容易引起系统抖动,以及惯性主轴偏移引起系统耦合严重等问题,基于达朗伯原理对变质心飞行器结构布局进行了设计。其特点是:以主动控制力、约束反力这两种内力替换滑块受到的惯性力,代入弹体、滑块动力学模型中,并依靠内力、过载等物理量设计系统布局参数。布局设计后特点是两滑块运动通道分别重合于弹体惯性主轴方向,通过与典型布局模型相比较,显示了所提出的布局结构可保证系统具有良好的动态品质。

摘要：简要介绍了变质心月球车(CMR-1)的设计要求和机械结构,并基于地面力学的知识,从分析月球车轮地接触力学特性入手,对变质心月球车行走过程中车轮下陷量、运动阻力和牵引力等进行了分析。通过对移动性能的分析,得到了构型参数(车轮参数、质心位置)和地形参数与下陷量、运动阻力、牵引力等性能参数间的关系曲线,给出了月球车车轮、质心位置和轮距等构型参数的设计原则,论证了质心对于月球车移动性能的重要性。最后对变质心月球车进行了仿真分析,验证了其优越的越障性能。

摘要：在推导三通道稳定再入飞行器动力学方程的基础上,运用动态逆控制理论设计了三通道稳定模式下变质心再入飞行器的控制系统。仿真结果表明,所设计的控制系统能够有效地调整再入飞行器的飞行姿态并满足设计指标要求。

摘要：在推导变质心弹头动力学方程的基础上,对该动力学方程进行简化和线性化,得到了变质心弹头自动驾驶仪的方程,当输入不同程序控制指令后,可以仿真出变质心弹头不同的飞行弹道以及弹头的机动范围,进而得出变质心弹头纵平面内可机动飞行的范围与所需控制指令频率及幅值大小之间的关系。对于变质心弹头纵平面内机动控制程序的工程设计提供了必要的理论参考依据。

摘要：针对弹头变质心这种新的控制方式,建立了变质心旋转弹头准弹体下的动力学模型,由于模型是复杂非线性的,通过按线性化族近似化理论对模型进行了合理简化,并用变结构控制理论对系统的姿态控制进行了设计,仿真结果表明,所设计的变质心弹头变结构姿态控制具有很好的快速性、稳定性,而且相对减小了抖震现象,证明这种方法是有效的。

摘要：针对装有变质心执行机构的BTT拦截导弹,建立了姿态和质心动力学模型,基于合理假设简化后,得到了一组耦合的非线性控制方程。根据变质心控制模式下状态耦合和控制耦合严重的特点,采用输出反馈线性化对其进行解耦,并对解耦后的俯仰和偏航通道分别设计了变结构控制器。另外,针对变质心BTT导弹的特点,提出2种控制方案。通过联合仿真表明:将变质心技术应用于BTT拦截导弹动态特性较好;第一种控制方案更适合这种控制模式;采用反馈线性化和变结构的控制系统,在气动参数摄动和拥有测量误差时能满足控制精度要求,具有一定的鲁棒性。

摘要：为克服低速情况下舵效低的问题,研究了自治水下航行器(AUV)的变质心控制方法.通过控制布置在AUV三个惯性主轴上的三个可移动质量块的运动,改变系统的质心,进一步改变了AUV受到的流体动力,从而实现对于AUV的控制.基于Kane的多刚体动力学理论推导变质心控制AUV的4刚体9自由度动力学模型,为设计AUV变质心控制系统奠定了基础.之后基于多输入多输出(MIMO)不确定非线性系统理论,设计自适应神经网络控制系统,并用李亚普诺夫稳定理论对该系统进行了稳定性分析.仿真验证了控制方法的合理性.

摘要：采用反演设计方法,设计了一种针对变质心飞行器的滑模变结构姿态控制器。利用Newton-Euler矢量力学对飞行器建立了俯仰、偏航通道的非线性动力学模型。采取反演设计方法,引入虚拟控制量,设计了一种新型滑模变结构指数趋近,解决了开关抖振问题。通过仿真验证表明,该方法可提高控制精度和飞行器抗干扰能力。

摘要：针对具有单个质量块的变质心飞行器,用单质量块控制横侧向双通道,其控制目标是倾侧角跟踪控制和侧滑角镇定控制,欠驱动系统由于控制输入的缺失成为控制领域的难点之一。首先采用凯恩方法建立飞行器的详细模型,推导出用于设计控制器的仿射非线性模型,根据微分平坦理论设计了欠驱动姿态控制器,并利用扩张状态观测器(ESO)设计了补偿系统,用来观测并补偿欠驱动控制器设计过程中的模型不确定性。最后进行仿真验证和对比分析,结果表明微分平坦欠驱动控制器比传统极点配置控制器有更好的系统响应、更好的适应性和更强的鲁棒性。