基于PID与扩张状态观测器的弹道修正引信滚转角控制

1

作者 沈权 宁波 +1 位作者 霍鹏飞 雷泷杰 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2023年第5期49-55,共7页

为解决装载二维弹道修正引信的弹丸在滚转角控制过程中会受到各种干扰力矩作用,影响弹丸有效打击范围的问题,并进一步提升全弹道飞行过程中引信滚转控制精度与抗干扰能力,提出利用PID与扩张状态观测器(ESO)进行二维弹道修正引信的滚转... 为解决装载二维弹道修正引信的弹丸在滚转角控制过程中会受到各种干扰力矩作用,影响弹丸有效打击范围的问题,并进一步提升全弹道飞行过程中引信滚转控制精度与抗干扰能力,提出利用PID与扩张状态观测器(ESO)进行二维弹道修正引信的滚转角复合控制。以差动偏置角舵机为执行机构,建立引信滚转角控制动力学方程,同时将系统未建模误差以及气动干扰力矩等作为未知扰动,在PID控制的基础上通过引入ESO对扰动项进行观测并补偿,有效提升了滚转角控制系统抗干扰能力。通过仿真对比滚转角控制系统引入ESO前后的引信滚转角控制效果,结果表明,该方法可以有效观测弹丸在滚转角控制过程中的各项扰动项,并实时进行补偿,进一步优化了滚转角控制性能。与传统的控制方法相比,具有较强的实时性与抗干扰能力,可广泛应用于工程实践中。 展开更多

关键词 二维弹道修正引信 滚转角控制 扩张状态观测器

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基于乒乓舵的引信滚转角控制方法 被引量：4

2

作者 霍鹏飞 施坤林 雷泷杰 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期12-15,共4页

针对二维弹道修正引信现有控制方法中存在二维修正引信与高旋弹体之间的耦合力矩大以及气动控制机构复杂问题,提出了二维弹道修正引信基于乒乓舵的引信滚转角控制方法。该方法通过对乒乓舵进行线性化,采用角速率环比例控制和角位置环比... 针对二维弹道修正引信现有控制方法中存在二维修正引信与高旋弹体之间的耦合力矩大以及气动控制机构复杂问题,提出了二维弹道修正引信基于乒乓舵的引信滚转角控制方法。该方法通过对乒乓舵进行线性化,采用角速率环比例控制和角位置环比例积分控制这种乒乓舵PID控制器产生所需滚转控制力矩,实现对二维弹道修正引信的滚转角控制。仿真和试验结果表明,基于乒乓舵可对引信滚转角进行有效的控制,误差均方差小于8°。 展开更多

关键词 二维弹道修正引信 乒乓舵 滚转角控制

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基于滚转角控制的路径规划设计

3

作者 孙国庆 《科技创新导报》 2014年第11期57-58,60,共3页

该文主要围绕再入飞行器路径规划展开,首先引入动力学方程和路径规划约束条件将系统推导成为最优滚转角控制优化设计,并对滚转角约束进行讨论,在满足过程约束和控制约束下获得准确的路径规划,并仿真实现。

关键词 滚转角控制 区域规避 路径约束

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基于滚转角速率的无人机横侧向控制律设计 被引量：3

4

作者 李春涛 范淑娜 《电光与控制》 北大核心 2012年第11期7-12,共6页

针对某小型样例无人机横侧向转动惯量小、副翼效率高等特点,设计了以滚转角速率为内回路的滚转角、航迹角和航迹跟踪控制律。根据各控制指标与性能加权矩阵Q、控制加权矩阵R的关系,确定了Q阵和R阵,应用鲁棒伺服LQR优化方法,给出了滚转... 针对某小型样例无人机横侧向转动惯量小、副翼效率高等特点,设计了以滚转角速率为内回路的滚转角、航迹角和航迹跟踪控制律。根据各控制指标与性能加权矩阵Q、控制加权矩阵R的关系,确定了Q阵和R阵,应用鲁棒伺服LQR优化方法,给出了滚转角控制律参数。与常规的滚转角控制器比较表明,以滚转角速率为主控变量的控制器抗干扰能力强,满足样例无人机横侧向控制的要求。 展开更多

关键词 无人机 飞行控制 鲁棒伺服LQR 滚转角控制器 航迹跟踪

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一种滚转角稳定控制系统设计方法 被引量：2

5

作者 王刚 杜亚雯 董全林 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2021年第3期109-114,共6页

为解决滚转角稳定控制系统设计参数难以选取的问题,提出一种新的设计方法。在动力学建模与误差分析的基础上,根据滚转通道的特点对闭环特征方程进行了简化。利用传递函数标准型将控制系统设计问题转化为参数优化问题,给出了利用遗传算... 为解决滚转角稳定控制系统设计参数难以选取的问题,提出一种新的设计方法。在动力学建模与误差分析的基础上,根据滚转通道的特点对闭环特征方程进行了简化。利用传递函数标准型将控制系统设计问题转化为参数优化问题,给出了利用遗传算法综合设计指标、优化计算参数的方法。算例表明,利用遗传算法设计的滚转角稳定控制系统具有良好的性能。 展开更多

关键词 滚转角稳定控制系统 控制器设计 参数优化 传递函数标准型 遗传算法

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基于LESO的制导火箭鲁棒滚转控制设计

6

作者 杨靖 杜凤怀 +1 位作者 高晓波 娄江 《弹箭与制导学报》 北大核心 2022年第1期49-53,共5页

跨域小口径制导火箭滚转增益较高,传统的PID控制,抗干扰能力较差,表现为滚转角响应较长时间内脱离滚转指令而滚转舵偏又很小。针对上述问题,提出了一种基于线性扩展状态观测器的鲁棒滚转角控制方法。通过线性扩展状态观测器,对被控对象... 跨域小口径制导火箭滚转增益较高,传统的PID控制,抗干扰能力较差,表现为滚转角响应较长时间内脱离滚转指令而滚转舵偏又很小。针对上述问题,提出了一种基于线性扩展状态观测器的鲁棒滚转角控制方法。通过线性扩展状态观测器,对被控对象的建模误差、内部和外部扰动进行实时估计并动态补偿,补偿后的被控对象转换为串联积分环节。综合考虑舵机二阶动力学模型和线性扩展状态观测器的迟滞效应进行频域设计,在扰动补偿回路中增加校正网络,提高稳定裕度。数值仿真表明,该方法可有效抑制滚转扰动力矩的影响,进而提高滚转控制的鲁棒性。 展开更多

关键词 制导火箭 滚转角控制 扩展状态观测器 鲁棒控制

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基于L1自适应控制的无人机横侧向控制 被引量：11

7

作者 薛静 杨亚洁 +1 位作者 刘宇 李刘涛 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期40-44,共5页

在设计无人机飞控系统时,以往采用PID增益调参,由于每架飞机参数的不确定,传统方法费时费力。为了克服传统方法对系统参数和模型结构的依赖,提出了一种对小型无人机进行横侧向滚转角控制设计的新的L1自适应控制方法。该方法将飞机在包... 在设计无人机飞控系统时,以往采用PID增益调参,由于每架飞机参数的不确定,传统方法费时费力。为了克服传统方法对系统参数和模型结构的依赖,提出了一种对小型无人机进行横侧向滚转角控制设计的新的L1自适应控制方法。该方法将飞机在包线内的参数变化和耦合视为模型的时变参数和干扰;构建的L1横侧向控制律能够对控制信号中的高频振荡进行有效抑制。仿真验证的结果表明,所设计的控制器能够控制跟踪误差渐进收敛且跟踪效果良好。 展开更多

关键词 无人机 L1自适应控制 横侧向滚转角控制 跟踪误差

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二维弹道修正引信磁力矩电机与外弹道模型串联仿真方法

8

作者 李伯达 祁克玉 +3 位作者 徐国泰 钱荣朝 纪洪森 宋少明 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期48-54,共7页

针对二维弹道修正引信系统仿真中弹道模型与电机模型分立,难以反映全弹道不同转速情况下电机发电与控制性能的问题,提出一种基于Simulink的二维弹道修正引信(PGK)弹道与电机串联仿真方法。通过磁力矩电机结构功能分析,建立基于Simulink... 针对二维弹道修正引信系统仿真中弹道模型与电机模型分立,难以反映全弹道不同转速情况下电机发电与控制性能的问题,提出一种基于Simulink的二维弹道修正引信(PGK)弹道与电机串联仿真方法。通过磁力矩电机结构功能分析,建立基于Simulink的磁力矩电机模型,并将电机模型与转角控制模块联立,形成电机控制模型,其输入为电机转速、控制PWM信号,输出为电磁力矩;然后将电机控制模型与外弹道模型联立,由外弹道模型产生电机控制模型所需的输入信号,并将电机输出的电磁力矩作为外弹道模型的输入,形成结合外弹道模型和磁力矩电机模型的串联仿真模型,对全弹道飞行过程中的电机发电性能、电磁力矩变化情况进行仿真分析,仿真结果与实测数据吻合。该模型还可用于磁力矩电机及其滚转角控制参数优化,为二维弹道修正引信样机优化提供参考。 展开更多

关键词 二维弹道修正 磁力矩电机 滚转角控制 系统仿真

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基于OPTIMUS的临近空间飞行器再入轨迹优化设计 被引量：3

9

作者 张蕊 孙国庆 杨泽山 《航天器工程》 2012年第2期79-84,共6页

针对临近空间飞行器再入飞行受到热流率、动压和过载等多约束情况下的轨迹优化问题,提出了基于OPTIMUS优化软件平台搜索初值的编程求解方案。首先根据再入飞行动力学原理建立数学模型,并合理简化,应用最优控制理论设计滚转角控制律;然... 针对临近空间飞行器再入飞行受到热流率、动压和过载等多约束情况下的轨迹优化问题,提出了基于OPTIMUS优化软件平台搜索初值的编程求解方案。首先根据再入飞行动力学原理建立数学模型,并合理简化,应用最优控制理论设计滚转角控制律;然后利用OPTIMUS软件平台搭建系统工作流程,进行试验设计并建立响应面模型,通过平台集成的优化算法寻找初值;最后结合不同优化算法的优点,基于遗传算法加模式搜索法编写程序求解轨迹。结果表明,基于OPTIMUS分析所设计的轨迹优化方案,可以快速确定较为准确的初值,计算效率显著提高,且能够保证较高精度。 展开更多

关键词 临近空间飞行器 OPTIMUS优化软件平台 轨迹优化 滚转角控制

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基于波束指向对准的空空导弹短报文数据链技术研究 被引量：2

10

作者 秦峰 赵洪峰 刘伟鹏 《空天防御》 2019年第2期16-22,共7页

针对传统中远程空空导弹数据链传输距离有限的问题,首先提出了一种新的将短报文数据链应用于中远程空空导弹的全新作战方式,这种作战方式可以实现中远程空空导弹的超视距攻击能力和弹群协同作战能力,为第5代空空导弹网络化作战模式提供... 针对传统中远程空空导弹数据链传输距离有限的问题,首先提出了一种新的将短报文数据链应用于中远程空空导弹的全新作战方式,这种作战方式可以实现中远程空空导弹的超视距攻击能力和弹群协同作战能力,为第5代空空导弹网络化作战模式提供有力支撑。然后,为突破短报文数据链在弹上应用时波束方向相对固定导致通信成功率低的瓶颈,开展了波束指向对准技术研究,提出了滚转角控制和波束赋形联合对准方法,根据导弹位置将短报文天线方向矢量实时与卫星通信波束指向对准。最终,通过数字仿真,证明了采用该方法后可实现短报文在导弹飞行全程稳定通信,为短报文数据链应用提供技术支撑,具有工程应用价值。 展开更多

关键词 短报文数据链 滚转角控制 波束赋形 波束指向对准

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基于标准特征多项式的横侧向飞控系统设计

11

作者 吕旸 万小朋 +1 位作者 李爱军 徐丽娜 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2012年第2期143-146,共4页

采用基于标准特征多项式的飞控系统设计方法设计了某型飞机横侧向通道倾斜姿态保持和航向保持控制律,并进行了仿真研究。控制律的设计过程和仿真结果表明,该方法可以确切地给出系统的过渡过程时间和超调量,避免了任意选择初始参数值的... 采用基于标准特征多项式的飞控系统设计方法设计了某型飞机横侧向通道倾斜姿态保持和航向保持控制律,并进行了仿真研究。控制律的设计过程和仿真结果表明,该方法可以确切地给出系统的过渡过程时间和超调量,避免了任意选择初始参数值的盲目性和经验性,大大简化了飞控系统设计的工作量。 展开更多

关键词 横侧向飞行控制 标准特征多项式 滚转角控制 航向保持

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