教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-08-0153)
- 作品数：12 被引量：126H指数：8
- 相关作者：周荻曲萍萍张华明孙胜胥彪更多>>
- 相关机构：哈尔滨工业大学沈阳航空航天大学北京航天自动控制研究所更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金中国航空科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术兵器科学与技术自动化与计算机技术更多>>
- 基于剪式陀螺系统的空间飞行器非线性姿态控制被引量：5
- 2010年
- 为避免控制力矩陀螺系统奇异,采用三对剪式陀螺垂直安装构形构成一个控制力矩陀螺系统作为空间飞行器姿态控制的执行机构。基于Newton-Euler法推导出剪式陀螺系统操纵空间飞行器姿态运动的精确数学模型,并在此基础上设计空间飞行器大角度姿态机动的非线性控制律,在设计的同时证明系统的稳定性。对剪式陀螺系统进行奇异性分析,分析表明该系统无内部奇异。提出一种剪式陀螺系统在陀螺同步条件下的伪逆操纵律。为提高同步性能和抗扰动能力,基于Lyapunov稳定性理论设计剪式陀螺系统的自适应非线性反馈控制器。仿真验证所设计的控制律和操纵律的有效性以及该陀螺系统驱动空间飞行器进行大角度姿态机动的能力。
- 范继祥周荻
- 关键词：空间飞行器控制力矩陀螺非线性控制
- 基于反步法及控制分配的导弹直接侧向力/气动力复合控制被引量：10
- 2014年
- 基于L2最优控制分配策略,提出一种直接侧向力与气动力复合控制导弹自动驾驶仪设计方法。导弹复合控制系统由控制分配策略和虚拟控制律2个部分组成。基于干扰抑制不变集的分析思想,采用反步法设计虚拟控制律。将虚拟控制律产生的控制量通过L2最优策略分配给实际执行机构。设计过程中,考虑了执行机构的动特性以及外界干扰的影响。仿真结果表明,导弹复合控制系统对过载跟踪指令响应快速且平稳。跟踪过程中,直接侧向力与气动力之间相互配合,验证了控制方法的有效性。
- 胥彪周荻
- 关键词：复合控制反步法不变集
- 受输入饱和约束的导弹直接侧向力/气动力复合控制被引量：5
- 2012年
- 针对受输入饱和约束的直接侧向力与气动力复合控制的导弹,研究其自动驾驶仪设计问题。导弹的执行机构分别是舵机和侧向脉冲发动机。舵机提供的是连续的控制量,而侧向脉冲发动机提供的是离散的控制量。首先采用最优控制方法设计连续的舵控制器。再对设计好舵控回路的新受控弹体,基于含有界干扰项离散饱和系统不变集分析方法进行直接侧向力控制器的设计。设计过程中,充分考虑了舵偏角的饱和非线性因素以及侧向脉冲发动机点火数取整产生的量化误差。最后,利用数值仿真验证了所提出控制方法的有效性。
- 胥彪周荻
- 关键词：复合控制不变集
- 基于状态依赖Riccati方程的复合控制导弹自动驾驶仪设计被引量：10
- 2012年
- 针对直接侧向力与气动力复合控制拦截导弹的非线性控制问题,设计了基于状态依赖Riccati方程的自动驾驶仪。根据俯仰和偏航通道的非线性动力学模型,通过扩展线性化将其转化为具有状态依赖参数的类线性结构,并针对该类线性结构设计了基于状态依赖Riccati方程的加速度指令跟踪控制器。考虑到直接侧向力由脉冲发动机提供时具有离散特性,分析了实际控制量不能达到理想值时系统的非线性容限,给出闭环系统保持局部渐近稳定的充分条件。仿真实例验证了这种设计策略的有效性。
- 李权周荻
- 关键词：非线性控制
- 考虑导弹自动驾驶仪二阶动态特性的导引律被引量：15
- 2011年
- 基于平面内目标-导弹相对运动方程,考虑导弹自动驾驶仪的二阶动态特性,应用动态面控制方法设计了一种新型导引律。在设计过程中,通过引入一阶低通滤波器,使得导引律的最终表达式中不含视线角速率的高阶导数,更易于实际应用。该导引律有效地克服了导弹控制系统的动态延迟对制导精度的影响。将该导引规律与未考虑导弹自动驾驶仪动态的自适应滑模导引律相比较,对目标非机动、阶跃机动和正弦机动三种情况进行仿真。仿真结果表明,在目标机动加速度快速变化,而且导弹自动驾驶仪存在较大滞后情况下,这种导引律仍具有很高的制导精度。
- 曲萍萍周荻
- 关键词：导引律动态面控制自动驾驶仪
- 并行双倒立摆系统的鲁棒同步控制被引量：2
- 2010年
- 基于非线性系统反馈线性化方法,得到了倒立摆系统的局部反馈线性化模型,并构造非奇异坐标变换使系统满足特定的形式,采用Backstepping方法设计了倒立摆系统的鲁棒稳定控制器。进而根据所定义的系统同步误差设计了并行双倒立摆系统的鲁棒同步控制器。采用该同步控制器,在实际的实验装置上进行了实时控制实验。实验结果表明,所设计的同步控制器实现了倒立摆装置的稳定平衡以及小车的定点控制和正弦指令信号的精确跟踪,并且令两个装置间达到了同步运动。
- 周荻朱东方
- 关键词：倒立摆同步控制反步法鲁棒性
- 考虑自动驾驶仪动特性的终端角度约束滑模导引律被引量：42
- 2013年
- 探讨了拦截机动目标情况下的攻击角度约束导引律设计问题。首先假设自动驾驶仪为理想环节,推导了一种滑模导引律,证明了该导引律的有限时间收敛特性。然后通过非线性反步设计法把上述导引律推广到考虑导弹自动驾驶仪动态延迟的情形上,仿真结果表明,导弹自动驾驶仪为实际跟踪环节,目标做大机动逃逸时该制导方法仍具有良好的制导性能。
- 孙胜张华明周荻
- 关键词：导引律自动驾驶仪滑动模态控制反步控制
- 绳系太阳能发电卫星姿态机动的主动振动控制被引量：10
- 2012年
- 针对绳系太阳能发电卫星大角度回转机动时太阳能板的振动抑制问题,提出了主姿态控制和基于绳中张力的主动振动控制技术相结合的复合控制方法。建立了绳系太阳能发电卫星系统的动力学方程,并基于任务函数控制算法设计了主控制器保证卫星姿态的渐近稳定和挠性结构振动的衰减性;考虑到绳的非线性特性,基于任务函数控制算法设计了绳系卫星系统的主动振动抑制辅助控制器来抑制挠性结构的振动。设计的同时证明了系统的稳定性。将该方法应用于绳系卫星的大角度单轴回转机动的仿真研究,结果表明:该方法不仅能够使绳系卫星完成姿态机动,而且能够有效地抑制太阳能板的振动。
- 周荻范继祥
- 关键词：主动振动抑制复合控制
- 考虑导弹自动驾驶仪二阶动态特性的有限时间收敛导引律被引量：8
- 2013年
- 根据有限时间收敛控制理论,应用滑模控制方法设计了一种考虑导弹自动驾驶仪二阶动态特性的有限时间收敛导引律,其最终表达式中不含有视线角速率的高阶导数,更易于实际应用。该导引律有效地克服了导弹控制系统的动态延迟对制导精度的影响。将该导引律与未考虑导弹自动驾驶仪动态的自适应滑模导引律比较,对目标非机动和正弦机动进行仿真。仿真结果表明,在目标机动加速度快速变化,而且导弹自动驾驶仪存在较大滞后情况下,考虑导弹自动驾驶仪二阶动态特性的有限时间收敛导引律仍能够导引导弹精确地拦截机动目标。
- 周荻曲萍萍
- 关键词：导弹导引律滑模控制自动驾驶仪有限时间收敛
- 直接侧向力/气动力复合控制系统的特征参数被引量：5
- 2011年
- 为考察在大气层内拦截弹上应用直接侧向力与气动力复合控制同应用纯气动力控制的本质区别,依据连续系统跟踪性能极限的研究成果,提出以复合控制对象的非最小相位零点作为描述复合控制系统性能的特征参数。气动力回路控制对象含有一个离虚轴较近的非最小相位零点;而通过合理设计气动力控制器,直接侧向力控制对象只包含一个离虚轴较远的非最小相位零点,复合控制系统的跟踪性能可望比纯气动力的更好。设计实例对此进行了分析,揭示了非最小相位零点在控制器设计中的重要作用。
- 周荻李权
- 关键词：复合控制特征参数性能极限
