沃尔什函数遥测系统通过部级鉴定

航空工业部部014中心研制的15路沃尔什函数遥测系统于1987年底通过了航空工业部部级鉴定。沃尔什函数遥测系统研制成功,在国内外属首创。这使我国在这一领域中处于世界领先地位。系统进行了例行试验、联合试验、地面拉距试验和空中挂飞试验等全面考核。系统的各项指标均达到了设计指标要求。     

桥函数遥测系统

本文将沃尔什函数与方块脉冲函数的构造方法相结合,导出了一种介于沃尔什函数和方块脉冲函数之间的三值函数——桥函数,可以证明,在一定条件下桥函数具有正交性,根据其正交条件可以从桥函数中导出许多完备或不完备的正交函数系。应用正交分割定理,本文提出了以桥函数为数学基础的遥测系统,并从理论上对其有效性和可行性进行了分析和论证。     

哈尔函数幅度调制器的研究

哈尔函数遥测系统是继沃尔什函数遥测系统研制成功后的又一种新的遥测系统。本文针对构成哈尔函数遥测系统的关键部件——幅度调制器展开讨论。文中首先根据哈尔函数具有三值的特点引入了三值乘法电路,然后着重讨论分析了三值乘法电路中控制信号f_1(n)和f_2(n)产生电路的设计及具体实现。实践表明,本设计方案可行。     

向读者推荐《信息传输的新方法》一书

张其善教授与李植华副教授合著的《信息传输的新方法》已由宇航出版社于1989年12月出版。这本书是研究以沃尔什(walsh)函数为正交函数系的多路信号传输体制——序率分割体制的一本著作。书中的相当一部分内容是作者们自己的研究成果。这些成果在国际上居于领先地位。本书共分五章。第一章、绪论,较详细地介绍了非正弦传输波形的发展历史、沃尔什函数及其在信息传输中的应用,并介绍了研究沃尔什函数所必要的基础知识。第二章、沃尔什函数的复制理论,介绍了沃尔什     

桥函数在系统分析中的应用

本文首先介绍运用桥函数运算矩阵,分析由高阶微分方程描述的动态系统。然后介绍改进的高次积分的桥函数运算矩阵,利用这些矩阵求解高阶微分方程,将取得更精确的结果。这里介绍的系统分析方法比利用沃尔什函数的方法更方便、简单。     

桥函数在求解状态方程中的应用

本文介绍了桥函数级数用于求解状态方程,得到分段常值解的方法,以及为此所引导的一个积分算子矩阵。桥函数级数兼有沃尔什及方块脉冲函数级数的一些优点。实例表明:无论是级数展式,还是求解状态方程,桥函数都比沃尔什函数的计算量更小,在某些情况下,比方块脉冲函数的计算量也小。     

执行器故障卫星的自适应模糊滑模容错控制

针对卫星控制系统执行器故障,考虑干扰与不确定性影响,设计了一种自适应模糊滑模容错控制器(AFSMC)。首先,将执行器故障、干扰以及模型不确定性统一描述为系统的广义总干扰;然后,为使系统能够在有限时间内快速稳定且避免奇异,设计了非奇异快速终端滑模控制器(NFTSMC);其次,针对滑模系统固有的抖振现象,设计了自适应算法对系统广义总干扰进行补偿,减小了切换增益,并以自适应模糊系统逼近切换函数,柔化了输入信号,从而有效削弱了系统抖振,大大提高了控制精度;最后,对所提方法进行了数值仿真验证。     

执行器故障下的运载火箭非奇异终端滑模容错控制

针对存在未知外部干扰和执行器卡死故障的运载火箭，提出了一种基于非奇异终端滑模面的姿态跟踪控制算法。首先，建立了考虑干扰和执行器卡死故障的运载火箭姿态控制系统多输入多输出系统模型；然后定义了运载火箭姿态跟踪系统模型，针对定义的模型，设计了一种非奇异终端滑模面，使得系统在执行器故障情况下仍能较为精确地跟踪参考信号。基于李雅普诺夫函数证明了运载火箭姿态跟踪控制系统的稳定性和有限时间收敛特性。数值仿真检验了本文基于非奇异终端滑模运载火箭姿态跟踪控制算法的有效性。     

桥函数在系统综合中的应用

本文介绍利用桥函数运算矩阵和改进的高次积分桥函数运算矩阵确定动态系统的参数。如由高阶微分方程描述的系统,或由状态方程描述的系统参数的确定。采用桥函数方法比沃尔什方法所需的计算量更少。     

哈尔函数在系统理论中的应用

本文推导了哈尔(Horr)函数的积分运算矩阵。利用该矩阵及哈尔级数,可得到状态方程的近似解。哈尔级数比沃尔什级数,无论在求展式系数,还是函数的近似表示,都要优越。与方块脉冲函数、桥函数级数相比,也有自己的优点。     

低速巡飞弹非匹配干扰观测控制器设计

针对低速巡飞弹倾斜转弯控制系统的非线性、强耦合、不确定的特征,研究了一种基于干扰观测器的自适应反演控制方法。将参数摄动、外界干扰和执行机构的响应偏差分别等效进成系统的匹配干扰和非匹配干扰,并设计在有限时间内估计误差收敛的非线性干扰观测器进行估计。利用反演控制的思想,在虚拟控制量中抵消非匹配干扰,在实际控制量中抵消匹配干扰。利用李雅普诺夫理论设计自适应调节律补偿干扰观测器的估计误差,改进控制系统的瞬态性能。仿真结果表明,干扰观测器估计误差在有限时间内收敛到一定区间,系统能够有效地克服干扰的影响,快速准确地跟踪滚转角、攻角、侧滑角参考指令。     

数字码分多路复用遥测系统的研究

文章论述了数字码分多路传输的原理,提出了七路沃尔什码分数字多路复用系统的方案和原理逻辑电路,并进行了实验验证。特别对系统的关键与难点——沃尔什码组同步系统作了巧妙的设计。对于需传被测参数较少的场合,该系统是非常理想的传输设备。     

输出重定义的高超声速飞行器鲁棒自适应控制律设计

针对一个吸气式高超声速飞行器模型,研究了其鲁棒自适应控制方法并进行了稳定性分析。针对高超声速飞行器的非最小相位特征,通过输出重定义的方法使非最小相位系统的不稳定零动态变为渐近稳定。采用反馈线性化方法设计控制器,实现对速度信号和航迹角信号的稳定跟踪,同时采用切换控制方法消除系统不确定性带来的影响,提高系统的鲁棒性。稳定性分析结果证明系统具有公共李雅普诺夫函数,且所有状态量均能收敛到原点附近的一个小邻域内。仿真结果表明,所设计的控制系统能够有效跟踪参考轨迹,且在给定的有界连续不规则变化模型不确定性和外界干扰范围内也具有良好的跟踪性能。     

基于五光谱TDICCD的模拟信号发生器设计

首先介绍了延迟积分电荷耦合器件（TDICCD）的基本原理,并根据某高分辨率多光谱航天相机定制的一款五光谱TDICCD的输出特性,设计了一种基于五光谱TDICCD的模拟信号发生器,给出了该模拟信号发生器的系统组成,包括图像处理电路、数模转换电路和模拟信号滤波电路。最后通过测试验证了该系统的信号波形、信号噪声和输出图像都满足设计要求,其输出的16通道模拟五光谱TDICCD信号频率可以达到20MHz,噪声控制在10mV以内,具有高精度、多通道和低噪声等特点。目前该模拟信号发生器已成功应用到新一代高分辨率多光谱TDICCD相机成像电路系统的研制中。     

导弹滑模抗干扰自动驾驶仪设计

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。     

第六讲 序率分割制遥测系统

前两讲已经分别介绍了频分制和时分制遥测系统。这一讲我们介绍采用沃尔什(Walsh)波作为副载波,构成的一种与频分制和时分制不同的新体制。现在我们把它称为序率分割制(SDM)。从遥测的基本原理出发,我们经过几年的理论探索与实验研究,把沃尔什函数与遥测相结合,在理论方面,对序率理论的研究有了一点体会;在实践方面,研制成了序率分割制遥测系统     

先移位后复制桥函数的性质

文[3],在研究沃尔什函数复制理论的基础上,提出了先移位后复制的第一类桥函数。本文进一步研究桥函数的数学表达式,递推关系式,乘积特性和正交性。     

带攻角约束的高超声速飞行器自适应反步控制器设计

针对带攻角(AOA)约束的高超声速飞行器控制问题，提出一种基于非对称时变障碍函数的非线性自适应反步控制方法。首先，将飞行器模型化为严反馈形式，以反步法为基础进行控制器设计。然后通过光滑饱和函数对名义攻角指令信号进行限幅，并保证限幅信号的可导性，限幅产生的误差通过设计辅助系统进行补偿。进而使用障碍函数对攻角指令跟踪误差进行非对称时变约束。针对不确定性和干扰，设计新型自适应律对集中干扰上界进行估计并补偿。最终通过Lyapunov理论证明了闭环系统状态量一致最终有界并且攻角始终满足时变约束。仿真结果表明，本文方法能够在满足攻角约束基础上保证良好跟踪性能。     

导弹电液伺服系统变结构控制律的设计

电液伺服系统为大型战略导弹所通常采用的执行机构，是导弹姿态控制系统中的重要组成部分。在伺服系统的控制中引入变结构控制能够使其对参数不确定性和外部干扰具有鲁棒性。针对传统非连续变结构控制律存在抖振现象，在对变结构控制理论研究的基础上，介绍一种新的变结构控制律的设计方法，并将其应用于导弹电液伺服系统的设计中。该控制律克服了传统非连续变结构控制的缺点，对抖振有着很好的抑制作用，仿真结果验证了其有效性。     

滑盘式流量调节燃气发生器动态特性分析

分析了滑盘阀流量调节燃气发生器的工作原理,建立了滑盘式流量调节燃气发生器工作过程的动态模型,得出了燃气发生器的流量传递函数,并分析了系统增益、时间常数的影响因素,并通过实例仿真验证了理论推导结果.结果表明,调节系统为一个非最小相位系统,具有负调特性,为调节系统的进一步设计提供了参考.