基于自抗扰的直接力与气动力复合控制系统设计

针对直接力/气动力复合控制导弹的设计问题,提出了一种基于自抗扰控制技术的自动驾驶仪设计方法.首先分析了复合控制系统的特点和控制问题,建立了三通道的复合控制模型.然后针对俯仰通道和偏航通道提出了一种三环设计方法,内环和中环应用自抗扰控制器设计,主要考虑自抗扰控制器对对象参数变化和外部扰动的不敏感特性,外环采用PI控制器设计.最后针对滚转通道提出了一种双环设计方法,内环和外环均采用自抗扰控制器设计.仿真结果表明,所提出的控制方案对过载指令具有较好的跟踪效果,且控制器具有很强的鲁棒性,适用于直接力/气动力复合控制导弹的控制系统设计.     

设计导弹自动驾驶仪的经典和现代方法的比较

现代控制系统设计和分析方法相对于Bode和Nyguist经典方法的优劣问题是个热烈争论了多年的题目.本文提供一种对比这两种方法的典型研究,这些方法同时用于设计被美国空军列为“扩充中程空空技术计划”的一部分的先进空空拦截导弹.这里所说的现代设计方法是指具有回路转换补偿的线性二次型高斯方法.两种设计都是从同一导弹的一组相同的要求开始的.对比不仅考虑了设计的强壮性而且还考虑了完成这两种设计的复杂性,以及为验证每种设计所需的分析.     

基于相似反对称结构的大角度机动姿态控制器设计

针对航天器在大角度机动模式下的姿态控制问题.提出两种以相似反对称非线性结构作为期望闭环系统结构的姿态控制器设计方法.第一种方法是一种直接构造方法,其关键思想是利用运动学子系统的零输入稳定性,使设计一步完成,而且得到的控制器具有简单的结构.在第二种方法中,姿态误差的积分变量被引入姿态运动模型中,然后进行面向系统结构的逆推设计,得到含有积分作用的姿态控制器,与常规逆推设计的姿态控制器相比,设计过程较简单.仿真结果表明了设计方法的有效性.     

基于动态观测器的多故障诊断技术的应用研究

针对卫星这类复杂系统多故障诊断的难题,研究了一种基于动态观测器的多故障诊断方法.该方法通过改变动态观测器的结构,使之对某一故障具有鲁棒性,从而简化了设计一族观测器的复杂性.给出了动态观测器的设计方法和多故障诊断策略,并在某卫星姿控系统中进行了仿真应用.仿真结果表明,适用于复杂系统的多故障诊断与分离,并可实现诊断的实时性.     

切换控制系统的稳定切换序列设计

基于双线性系统理论给出了一种切换控制系统的稳定切换序列设计方法.首先,提出一种分段的微分同胚变换可将线性切换系统转化为具有输入饱和特性的双线性系统.然后,基于双线性系统理论和李亚普诺夫稳定定律,给出了该双线性系统稳定控制器的设计方法.再经过逆微分同胚变换,即可得出镇定切换序列.最后通过一个数值算例说明方法的有效性和可行...     

基于HLA和CAN的测试发射仿真系统结构设计

采用分布交互式仿真结构建立一个运载火箭测试发射仿真系统,具有重要的现实意义.为使系统具有良好的多粒度仿真与半实物仿真的性能,设计了一种基于HLA和CAN总线相结合的仿真结构.分析了单HLA仿真结构的局限性,提出了解决方案,详细说明了实现方法.按照设计建立了初步的仿真系统,达到了预期效果.     

无法兰波导卡箍设计对焊接质量的影响分析

无法兰波导是一种新型的波导设计及加工方式.相比传统的有法兰波导,无法兰波导具有重量轻,尺寸小等优势.对于一些重量及尺寸要求敏感的高通量的通信航天器,无法兰波导具有巨大的优势.但是不同于有法兰波导,无法兰波导采用卡箍软钎焊的焊接形式,焊接设备要求更高,焊接方法更为复杂.文章设计出一种理想的波导卡箍,可以满足无法兰波导的焊接要求.设计出两种波导卡箍,通过对两种波导卡箍焊接后的钎着率的对比,挑选出更优的卡箍设计形式,作为通用化的无法兰波导焊接卡箍的设计形式.从对比中可以得出结论,包含透气孔的卡箍设计形式对于无法兰波导焊接强度更优.     

带有气体展开裙的双节套筒式延伸喷管的设计及性能增益估算

带有气体展开裙的双节套筒式延伸喷管是一种新方案.本文探讨了它的设计方法,并对其性能增益进行了估算,所得结果表明,它具有实用价值.     

地空导弹测试系统软件设计

介绍为某型地空导弹而研制的测试软件的设计(包括软件结构设计、流程设计、部分模块分析和数据结构设计)、原理和主要功用.给出了软件结构图测试流程图等.为避免“软件陷阱”,提出了直接驱动、适时响应、启动响应等5种方法.经多次单元测试、系统联试,证明该测试软件具有功能全、测试项目完整、程序合理等特点.最后指出,该测试软件的设计只是一次尝试,还有待于进一步完善.     

基于遗传算法的多级固体火箭总体/发动机一体化设计优化研究

在综合考虑发动机设计、火箭气动特性和外弹道关系的情况下,建立了多级固体火箭总体发动机一体化设计优化模型.该模型具有如下特点一是不能保证目标函数和约束是凸集上的凸函数,存在"多峰"现象,二是设计变量含连续/离散混合设计变量.根据上述特点,优化方法选用遗传算法,并对遗传算法进行了改进研究,给出了一种改进的基于方向的变异算子.应用该算法完成了某三级固体火箭总体/发动机十五个设计参数的优选,取得了满意结果.     

非匹配不确定网络离散滑模控制及在导弹姿态控制中的应用

针对具有模型不确定和时变干扰的线性离散时滞网络控制系统,提出了一种新的滑模控制器的设计方法.证明系统在该控制器的控制下,全局一致有界收敛,并给出了收敛的界.该方法降低了常规滑模控制中的抖振并增强了系统的鲁棒性.由于不需要如常规离散滑模控制那样判断扰动和不确定的界,使该设计方法简单易行,并降低了系统抖振现象.最后将其应用在导弹姿态控制系统的设计中,取得了良好的效果.     

数字式自动驾驶仪设计

讨论数字式自动驾驶仪设计的基本问题,包括回路设计、采样周期选择、字长选择等.回路设计有两种方法:连续域-离散化方法和离散域设计方法(直接设计方法).选择采样周期时要考虑经济性、采样信号的变化速度和计算机字长的约束等.最后指出了这种驾驶仪具有两种新功能,即自行测试和自动调零.     

卫星大挠性桁架结构振动抑制试验研究

研究大型挠性空间桁架结构(LFST)的振动抑制问题.基于LFST特性,设计一套空间桁架试验系统.针对LFST具有大挠性、低刚度和低阻尼等特性,设计并研制一种圆柱式剪切型粘弹性阻尼器,给出具有粘弹性阻尼器的桁架阻尼杆的动力学模型.分别利用有限元方法和试验分析方法,对空间桁架的模态频率、模态阻尼比以及瞬态激励响应进行仿真和试验分析.结果表明应用这种阻尼器,桁架结构系统的第一阶模态阻尼比从0.49%增大到13.1%,其他各阶模态阻尼比也都有所增加.     

简易U型弯曲模设计

本文介绍了一种简易的u型弯曲模具的设计方法,具有结构简单、制造容易、节约材料、重量轻的特点,在小批量生产中有借鉴意义.     

基于ESO的轨迹线性化控制方法及应用

针对先进气动布局飞行器飞行包线大、非线性不确定性强、耦合严重等问题给飞行控制带来的挑战,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的轨迹线性化控制方法,给出了控制器的结构和设计方法,并应用于飞行控制律的设计.仿真结果表明,该方法实现了非线性不确定系统的解耦控制,对系统不确定性和外部干扰具有较强的鲁棒性.     

基于快速编译码的LDPC-CPM系统设计

低密度校验(LPDC)码是目前公认的性能最好的信道编码之一,而连续相位调制(CPM)是一种具有高频谱效率和高功率效率的调制方式,根据级联码理论将二者进行合理的级联设计将更好地发挥出他们的优点.在对LDPC和CPM进行详细分析的基础上,设计了一种CPM调制的快速编译码方法,并基于该方法设计了LDPC - CPM串行级联系...     

基于Autodesk Inventor的自适应设计

本文介绍了基于Autodesk Inventor环境的自适应设计技术,通过简单的例子说明自适应设计方法提高了设计效率和设计的自动化程度,从而使其具有更大的应用价值.     

液体火箭发动机地面试验时基系统的设计

介绍一种运用数字电路设计时基系统的原理和方法.这种时基系统在液体火箭发动机地面试车中给模拟记录设备(光线示波器、磁记录器等)提供时间基准和历程信号。本文介绍的时基系统具有输出路数多、驱动能力强、时间精度及可靠性高、分析判读方便等优点。文中着重阐述设计原理和方法,对关键电路给出设计原理电路图。     

基于状态观测器的高超音速飞行器动态面反步控制

针对高超音速飞行器严格反馈不确定非线性MIMO系统,考虑系统状态不可完全测量的问题,提出一种基于状态观测器的反步控制方法.该方法在系统具有不确定项的情况下,充分利用角速率信号和系统建模信息设计滑模观测器,实现对高超音速飞行器气流角的估计,并通过理论推导出了观测器的收敛条件和观测器增益矩阵的计算方法;基于反步法设计气流角跟踪控制律,分别采用指令滤波和动态面方法得到气流角指令和虚拟控制量的一阶导数,以Lyapunov方法证明闭环系统跟踪误差最终有界收敛.仿真结果表明,在系统存在不确定项且气流角不可测的条件下,所设计方法依然可以实现气流角的稳定跟踪.     

非合作目标相对位置输出反馈鲁棒控制

非合作目标在轨服务任务中,在轨服务航天器需要逼近并保持在非合作目标附近.在目标本体坐标系下建立相对位置动力学模型,使得相对位置控制系统成为调节系统,并设计一种基于线性矩阵不等式(LMI)的鲁棒H∞输出反馈控制器.仿真结果表明,所设计的方法对解决非合作目标相对位置保持问题具有理想的控制效果.