摘要：结合以“设计”为主的科研生产实际，北京航天自动控制研究所开展了“基于先进设计流程的成本控制”的试点项目建设。

摘要：针对航天领域中电子器件与电路板集成使用的汽相回流焊工艺进行数值模拟研究,对揭示汽相回流炉内的流体状态、明确传热机理、优化焊接参数以及揭示焊接电路板的温度分布具有极其重要的意义.提出一种针对汽相回流焊工艺过程仿真的数值模拟方法,建立汽相回流炉的整体模型,分析了回流炉中流体的运动状态以及与电路板之间的传热机理.随后建立单层蒸汽层的等效仿真模型,将温度计算结果作为其边界条件,通过设置压强差控制温升速率,对带有电路板的等效模型进行计算,预测焊接电路板的温度变化.将设计试验与仿真进行对比,结果表明,等效模型对电路板的温度分布模拟是准确的,对优化参数具有重要意义.

摘要：文章从信息集成的角度提出四项一体化设计方法。制导与弹道的一体化设计,采用联立法实现用统一的架构解决复杂约束下飞行器自主动态轨迹规划问题。结果表明这种架构能够灵活处理各种约束条件并具有很高的控制精度,后续的重点是进一步提高计算效率。自检测BIT与地面测试的一体化设计,通过基于高速测量总线的窃听技术、基于模型和数据驱动的自动判读技术以及系统在回路的综合测试技术,实现快速发射和减少技术保障人员的目标,并已逐步开始应用。控制与测量系统的一体化设计,通过平台化的设计方案实现功能模块的集成、重用和重组,降低开发成本,避免重复投资。模型驱动的软硬件一体化设计,通过构建软硬件协同设计平台,实现算法、软件、硬件的并行设计和综合仿真,为系统方案的选择提供定量分析工具。上述信息集成技术为基础理论研究、系统实现和设计方法学等提供新的思路,提升控制系统的自主性和适应性,拓展控制系统的作用,增强快速反应能力,并能有效降低成本。

摘要：针对一类无鸭翼弹性吸气式高超声速飞行器纵向短周期系统姿态跟踪控制问题,提出一种基于backstepping的输入饱和抑制非线性控制方法。考虑升降舵偏转量对升力的影响,引入新的虚拟控制量精准控制攻角状态。将机体的弹性模态影响视作一类干扰项,设计非线性干扰观测器对其进行估计,并在控制器中予以补偿。引入非线性增益函数提高系统控制输入量的饱和抑制能力,并基于李雅普诺夫理论证明了闭环系统的稳定性。仿真分析验证了所提出方法的有效性。

摘要：在末制导图像处理系统中,单模系统会带来匹配精度不够、容易受干扰等问题,采用多模系统进行融合决策,是提高跟踪定位精度和抗干扰能力的更优选择。本文基于多DSP和FPGA,提出采用接口管理和图像匹配分开的分布式管理架构,设计实现了可兼容光学、射频模式的多模复合末制导图像处理系统,系统具有高实时性、可重构性和通用性强的特点。同时,在设计的系统平台上,采用适合各模式的FPGA预处理算法完成图像实时预处理,采用SIFT特征匹配算法完成实时并行匹配运算。实验表明,本文设计的末制导图像处理系统及SIFT特征匹配算法,在光学和射频模式下都达到了实时处理的要求;复合末制导处理系统的匹配精度,要优于单模末制导图像处理系统的匹配精度。

摘要：针对高超声速飞行器具有强非线性、高不确定性及强耦合等特点,提出一种基于反馈线性化控制与特征模型自适应控制相结合的姿态控制律设计方法,解决姿态控制系统的非线性耦合与不确定性,保证飞行器控制系统稳定。首先,建立高超声速飞行器全通道非线性耦合的动力学模型。其次,利用反馈线性化控制方法将全通道非线性耦合系统解耦成近似线性系统,并对线性解耦系统设计输出反馈控制律;而对于反馈线性化控制依赖于系统的精确数学模型,并对建模误差和外部干扰敏感的问题,设计基于误差特征模型的自适应控制律,提高系统的适应性;针对原动力学模型,证明闭环控制系统是有界稳定的。最后,通过数学仿真校验了控制律设计的正确性与有效性,仿真结果表明设计的姿态控制系统可以很好地跟踪指令,具有较强的鲁棒稳定性。

摘要：针对具有较大机动能力的滑翔式高超声速飞行器在复杂高空环境再入的问题,提出了一种基于LQR(线性二次调节器)的多状态自适应跟踪制导方法.该方法基于飞行器量纲一化的再入运动模型,考虑滑翔式飞行器各特征参数和飞行约束设计出基本安全飞行走廊,用拟合法将标准弹道综合成航程高度速度航迹角函数.然后设计了基于LQR的多状态跟踪制导律,并采用多项式拟合法实现全弹道制导律的增益调度函数;形成了一套完整的滑翔式飞行器再入过程基于标准轨道的多状态LQR制导方案设计.并通过仿真计算,验证了该制导方法,表明该方法是有效、高精度的飞行器高空自适应跟踪制导方法.

摘要：针对依靠气动力提供控制力和控制力矩的飞行器,在构建俯仰-偏航通道非线性数学模型的基础上,提出一种兼顾机动能力和姿态稳定性能的飞行器控制系统设计方法。基于飞行器过载与姿态的等效转换,将制导律计算的过载指令转化为姿态角指令,进而通过以姿态角反馈为主、过载补偿为辅的控制系统设计实现对过载指令的精确跟踪。通过频域相对稳定性分析,验证该方法的稳定性;通过飞行器6自由度仿真,验证该方法在各项随机误差下既能够实现制导对过载的跟踪要求,又达到对飞行器姿态进行鲁棒稳定控制的目的。研究结果表明,该方法简单可靠,具有良好的动态特性和很强的鲁棒性,已得到工程应用验证。

摘要：针对高速飞行器模型参数不确定和外界干扰对飞行控制系统的影响,提出一种基于干扰观测器(disturbance observer,DOB)的主动抗干扰控制方法。所提方法将外部干扰和模型不确定性造成的实际对象与标称模型之间的差异等效到控制器输入端,从而实现对系统总干扰的补偿控制。通过六自由度仿真验证所提方法的有效性和正确性,仿真结果表明所提方法能够有效地实现高速飞行器姿态跟踪控制,且能够提高系统的控制品质。所提方法结构简单,可以在不影响现有控制回路的前提下提高系统对低频干扰的抑制能力,具有较强的工程可实现性,为高速飞行器姿态控制系统设计提供了一种设计方法。

摘要：针对一类非线性不确定系统,构造了一种多变量线性扩张状态观测器(Multi-variable linear extended state observer,MVLESO),用于实时估计非线性系统的不确定动态.采用频域分析方法,剖析了所构造的MVLESO在非线性系统不确定动态估计方面的收敛性,并推导出不确定动态的频域估计误差模型.仿真结果表明,所设计的MVLESO可以较为精准地估计出非线性系统当前的不确定动态,该特性为基于MVLESO鲁棒控制方案的有效实施奠定了基础.