摘要：针对拦截弹的抗干扰控制问题,设计了一种基于扩张状态观测器和快速滑模控制的三通道自动驾驶仪。首先建立考虑有界未知不确定性和外界干扰的拦截弹系统模型,构建扩张状态观测器对有界未知不确定性和外界干扰进行估计;在此基础上,根据自动驾驶仪系统特性,设计了一种快速滑模控制算法使得系统在受到有界未知不确定性和外界干扰的情况下仍然能精准快速跟踪指令信号,并基于李雅普诺夫函数证明了其稳定性。仿真结果验证了所设计控制算法的有效性。

摘要：为了解决弹体在大滚转角速度BTT机动情况下通道间交叉耦合控制问题,本文提出了一种解耦补偿控制器设计方法,将耦合干扰量与测量输出量叠加后反馈至自动驾驶仪控制器的输入端,改进了干扰传递函数的零点配置和干扰传递特性,有效抑制了通道间干扰量对输出评价的影响。通过极小化干扰传递函数在系统闭环极点处的传递增益,获得了解耦补偿控制参数的数值解。利用三通道交叉耦合模型对所设计的解耦补偿控制参数进行了数字仿真验证。仿真结果表明,所提出的解耦补偿控制器能够有效抑制弹体偏航通道攻角的峰值,同时也提高了俯仰通道的响应品质。

摘要：从三回路过载驾驶仪的模型出发,给出形式统一的系统开环传函、闭环传函及闭环特征方程,然后依据闭环传函确定系统控制增益与闭环极点、开环截止频率的关系。通过引入舵偏角速度约束、开环截止频率约束、稳定裕度指标约束及高频部件约束,进而给出最小化闭环系统等效时间常数的目标函数。形成典型的约束条件下参数寻优范式,通过求解系统最优解,实现系统开环截止频率、相位裕度的精确设计,形成一种可工程化的极点配置设计方法,算例检验了方法的有效性。

摘要：针对遭受外部扰动和输入饱和约束条件下的导弹自动驾驶仪系统,研究其鲁棒最优控制问题。首先,引入光滑函数处理输入饱和约束,并设计超螺旋干扰观测器实现对外部扰动的实时估计;然后,结合滑模控制理论,设计基于观测器的自适应滑模控制策略;接着,针对等效滑动模态系统,引入自适应动态规划算法构造评价网络求解哈密顿⁃雅可比⁃贝尔曼(HJB)方程,设计新的更新律在线学习最优控制策略使得系统稳定的同时满足预设的性能指标;最后,导弹自动驾驶仪系统的仿真结果表明了算法的有效性。

摘要：针对某型号民用飞机进行飞行控制自动驾驶仪中俯仰控制通道的模拟建模与控制优化仿真。对飞机自动驾驶仪俯仰控制通道进行模型建模,并对该通道模型系统进行设计改进。俯仰通道控制律的建模在MATLAB开发环境中完成,而系统的控制优化仿真是在Simulink开发界面中完成,涉及在MATLAB中对C语言函数的调用、对自动控制系统的搭建和在Simulink中对各个模块的调用。利用PID控制器和无纹波最少拍数字控制器对系统进行改进,前者对系统的稳定性、准确性以及物理可实现性进行改善,后者对系统的时间参数进行优化和改进,使其快速性提高。仿真结果表明,系统调节时间被控制在1.1 s,超调量不多于5%,稳态误差少于1%,系统的物理可实现性、稳定性、准确性以及快速性都能满足基本要求,采用的方法直接、高效,且模型参数的计算精度也基本能满足要求。选择MATLAB/Simulink作为开发工具,有利于控制系统模型的搭建以及后续建模结构的开发,极大程度上降低控制器和系统控制优化仿真模型的开发难度,对基于更加自动化的驾驶仪和系统更深层次自检功能的深入开发应用提供了有力的技术支持和参考。

摘要：实现针对系统快变量攻角的自适应参数调节是导弹鲁棒增益调度自动驾驶仪设计的一个难点.为解决此问题,提出采用由状态替换方法建立的导弹准线性化模型作为设计模型,基于线性参数时变(LPV)/μ控制技术构造自动驾驶仪设计结构,并通过D-K-D迭代算法设计导弹H∞增益调度自动驾驶仪.所设计的自动驾驶仪不仅能够实现对马赫数和高度两个系统慢变量的自适应参数调节,还能实现对系统快变量攻角的自适应参数调节.非线性仿真结果验证了所提出方法的有效性。

摘要：针对BTT导弹自动驾驶仪的设计要求,文章提出了一种考虑前馈作用的导弹自动驾驶仪控制器设计方法。基于该型导弹三通道弹体数学模型,建立了自动驾驶仪控制系统数学模型。应用增益技术和递推设计方法,并基于过载稳定跟踪控制的设计要求,提出了一种全局非线性稳定控制策略,设计了连续的非线性自动驾驶仪,解决了该导弹俯仰通道的前馈问题;对于偏航通道,通过设计三通道协调控制律,将有前馈的自动驾驶仪设计问题转化为无前馈的设计问题;同时也利用滑模变结构控制原理解算出了横滚通道的舵偏角指令。数字仿真结果表明,所设计的自动驾驶仪控制系统可有效克服前馈问题所产生的稳态误差以及不确定性因素的影响,同时也提高了跟踪精度,并具有良好的动态特性和稳态品质。

摘要：由于倾斜转弯控制技术的特点决定了BTT导弹的数学模型存在多种耦合因素,因此目前STT导弹广泛采用的忽略通道间耦合关系的三通道独立设计方案已远不能满足 BTT 导弹控制系统的设计要求。基于变结构控制理论,采用了一种新的 BTT 导弹自动驾驶仪的设计方法。该方法把俯仰和偏航两个耦合严重的通道联合建立状态方程,用自适应极点配置设计双滑动模态,降低了控制量的切换频率;用趋近律方法设计变结构控制,其控制量参数用自组织模糊进行调节,可有效削弱滑动模态的抖振。这种控制器简化了变结构控制,计算量小。

摘要：基于轨迹线性化方法和自适应模糊系统理论,设计了一种新的鲁棒自适应导弹自动驾驶仪。根据时标分离原则,将导弹非线性模型划分为快、慢2个回路。利用快速跟踪微分器提取快变量的微分信号,在此基础上使用轨迹线性化方法设计快回路控制器,实现了快回路的非线性解耦,抑制了扰动;使用自适应模糊控制理论设计慢回路控制器,抵消了系统总不确定性和外界干扰对系统性能的影响。在最小逼近误差界未知的情况下,通过在线自适应调节的方法获得其估计值并利用此值设计了自适应鲁棒补偿项,克服了系统逼近误差的影响。仿真结果表明,该自动驾驶仪具有快速的跟踪能力和良好的鲁棒性。

摘要：本文介绍一个自动驾驶仪的参数设计.这是一个三轴自动飞行控制系统,它由模拟式的控制增稳系统和数字式自动驾驶仪组成.文中在给出了固定增益的控制增稳系统的基本组成之后,着重介绍自动驾驶仪的参数选择特点及其对飞机飞行品质的影响.