检索结果-内蒙古大学图书馆

控制理论与应用 2012年第7期29卷 841-846页

作者：范金锁张合新周鑫吕永佳第二炮兵工程大学自动控制系中国人民解放军96612部队

针对存在参数不确定性和外扰的飞行器再入姿态控制问题,提出一种基于准连续高阶滑模的控制方案.首先基于奇异摄动理论将姿态控制系统分为快、慢两回路;随后在慢回路滑模控制系统设计中利用范数型切换函数代替符号函数以使虚拟控制量平... 详细信息

针对存在参数不确定性和外扰的飞行器再入姿态控制问题,提出一种基于准连续高阶滑模的控制方案.首先基于奇异摄动理论将姿态控制系统分为快、慢两回路;随后在慢回路滑模控制系统设计中利用范数型切换函数代替符号函数以使虚拟控制量平滑连续;在快回路设计中,基于积分型快速终端滑模、反馈控制和准连续高阶滑模控制理论设计快回路控制系统.理论分析和仿真结果均表明,该控制方案在增强系统鲁棒性的同时能够有效削弱系统抖振.

关键词：再入姿态控制范数型切换函数准连续高阶滑模鲁棒性

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基于准连续高阶滑模的可重复使用运载器再入姿态控制

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计算技术与自动化 2018年第3期37卷 14-20页

作者：安炳合王永骥刘磊侯治威华中科技大学自动化学院湖北武汉430070

针对可重复使用运载器再入段的姿态控制问题,提出一种基于准连续高阶滑模的控制方法。将姿态控制系统分为两个回路,分别为角度控制回路与角速度控制回路。角度回路作为外回路产生角速度指令,角速度回路作为内回路跟踪外回路产生的角速... 详细信息

针对可重复使用运载器再入段的姿态控制问题,提出一种基于准连续高阶滑模的控制方法。将姿态控制系统分为两个回路,分别为角度控制回路与角速度控制回路。角度回路作为外回路产生角速度指令,角速度回路作为内回路跟踪外回路产生的角速度控制指令。为了提高系统的鲁棒性,对两个回路分别设计滑模控制器。外回路中设计基于低通滤波的终端滑模控制方法,以获得平滑的控制量作为角速度指令。内回路设计增加系统相对阶的准连续高阶滑模方法,使控制律中不直接含有符号函数项,保证系统稳定的同时减弱控制器抖振。在具有外界干扰与参数不确定的情况下,使用本文提出的方法进行仿真试验,仿真结果证明了所提出方法的有效性。

关键词：可重复使用运载器姿态控制低通滤波准连续高阶滑模

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离心-振动试验系统的准连续高阶终端滑模控制方法

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振动与冲击 2013年第23期32卷 191-195页

作者：王跃钢左朝阳文超斌郭志斌第二炮兵工程大学自动控制系西安710025 中国人民解放军96165部队上饶334109

针对离心-振动试验系统的振动跟踪控制存在参数不确定性和干扰的问题,提出一种基于准连续高阶终端滑模的振动位移跟踪控制方法。首先介绍高阶滑模控制基本原理,并建立了离心-振动复合试验系统数学模型,根据模型特点,设计了二阶终端滑模... 详细信息

针对离心-振动试验系统的振动跟踪控制存在参数不确定性和干扰的问题,提出一种基于准连续高阶终端滑模的振动位移跟踪控制方法。首先介绍高阶滑模控制基本原理,并建立了离心-振动复合试验系统数学模型,根据模型特点,设计了二阶终端滑模面,使得振动位移在有限时间内跟踪上指令信号。然后利用李雅普诺夫第二法推导出高阶滑模振动位移控制律,通过准连续高阶滑模控制消除抖振。仿真结果表明该方法能够有效降低系统抖振,并能够使得控制输入平滑连续,与传统滑模相比,振动跟踪能够更快收敛到给定值,并实现振动位移跟踪的精确定位,具有较高的控制精度和可靠性。

关键词：振动控制准连续高阶滑模位移跟踪离心力

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一种高阶滑模控制算法的改进及应用

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控制与决策 2011年第9期26卷 1436-1440页

作者：范金锁张合新王桂明王新国第二炮兵工程学院301室西安710025 91515部队二大队海南三亚572016

针对一类高阶滑模算法收敛速度慢、控制作用不连续等不足,以二自由度轮式机器人为控制对象设计了改进算法.首先,引入虚拟控制项以增加系统相对阶的形式进行高阶滑模算法改进,得出了一种新的高阶滑模控制律.与原算法相比,系统收敛速度快... 详细信息

针对一类高阶滑模算法收敛速度慢、控制作用不连续等不足,以二自由度轮式机器人为控制对象设计了改进算法.首先,引入虚拟控制项以增加系统相对阶的形式进行高阶滑模算法改进,得出了一种新的高阶滑模控制律.与原算法相比,系统收敛速度快、控制作用平滑连续.然后,为解决二阶超螺旋算法仅适用于系统相对阶为1的问题,以跟踪误差的高阶导数建立滑动量,构造适用于高阶系统的二阶超螺旋算法.最后,通过数值仿真验证了改进算法的有效性.

关键词：高阶滑模虚拟控制准连续高阶滑模超螺旋算法平滑连续

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基于反演高阶滑模的飞行器最优末制导律

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中国惯性技术学报 2012年第1期20卷 29-33页

作者：范金锁张合新孟飞胡友涛夏朝辉第二炮兵工程大学自动控制系西安710025

针对传统最优末制导律鲁棒性能较弱,且对参数摄动及外扰敏感的不足,而滑模控制对扰动具有较强鲁棒性的优点,提出一种新的基于反演准连续高阶滑模的最优末制导律,其中反演控制能够有效保证系统全局稳定性,而准连续高阶滑模控制则用于消... 详细信息

针对传统最优末制导律鲁棒性能较弱,且对参数摄动及外扰敏感的不足,而滑模控制对扰动具有较强鲁棒性的优点,提出一种新的基于反演准连续高阶滑模的最优末制导律,其中反演控制能够有效保证系统全局稳定性,而准连续高阶滑模控制则用于消除扰动影响。为了去除抖振效果,引入自适应超螺旋算法在线更新控制参数以消除符号函数导致的高频抖振影响。仿真结果表明:飞行器在该末制导律导引下,弹目视线角速率快速收敛,从而保证飞行器有很高的命中精度;鲁棒性较强;能够较好的满足约束条件要求。

关键词：最优末制导律反演控制准连续高阶滑模自适应超螺旋算法强鲁棒性

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基于滑模方法的高速飞行器制导与控制研究

基于滑模方法的高速飞行器制导与控制研究

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作者：安炳合华中科技大学

学位级别：硕士

随着飞行器技术的发展与国防需求的提高,高速飞行器作为一种新式武器,得到了各个军事强国的密切关注。制导与姿态控制系统是高速飞行器控制系统的两个重要部分,高速飞行器飞行环境复杂,为了保证飞行器精确,可靠的完成任务,有必要对飞行... 详细信息

随着飞行器技术的发展与国防需求的提高,高速飞行器作为一种新式武器,得到了各个军事强国的密切关注。制导与姿态控制系统是高速飞行器控制系统的两个重要部分,高速飞行器飞行环境复杂,为了保证飞行器精确,可靠的完成任务,有必要对飞行器的制导律与姿态控制律展开深入的研究,本文以高速飞行器为研究对象,以滑模控制方法为主要研究方法,进行了以下几个方面的研究:首先引入描述飞行器运动的常用坐标系以及不同坐标系之间的转换关系,根据动力原理与运动学原理,对高速飞行器的姿态运动建立了非线性模型,为后续章节的研究打下基础。其次研究了基于滑模方法的制导律。首先针对传统滑模方法抖振的问题,提出一种基于粒子群算法的自适应滑模方法。为完成目标拦截任务,根据滑模方法设计具有攻击角度约束的制导律,并对设计的制导律进行了捕获能力分析,针对可能存在的脱靶的问题,根据脱靶条件对原制导律进行改进。通过数值试验证明了改进的制导律能够满足攻击角度约束并避免脱靶情况的发生。为满足攻击时间约束,在假设待飞时间估计准确的前提下,设计一种具有时间约束的滑模制导律,通过仿真证明提出的制导律能够完成多对一协同攻击的任务。接着为保证制导指令的实现,提出了基于自适应终端滑模的飞行器姿态控制律。根据多时间尺度原则,将飞行器的姿态控制分为两个回路,外回路为姿态角回路,内回路为姿态角速度回路,外回路产生虚拟角速度指令作为内回路的输入指令。使用终端滑模方法对两个回路分别设计姿态控制律,保证了系统的稳定,同时证明了设计的控制律是非奇异的。为提高系统的鲁棒性并减弱滑模控制器的抖振,设计了有限时间收敛的非线性干扰观测器对系统中的扰动进行观测,在控制律中使用干扰的估计值进行补偿。数值仿真结果了证明了存在扰动的情况下,干扰观测器能够对扰动进行准确的估计,飞行器在控制律作用下能够快速跟踪姿态角指令。然后,为了在减弱滑模控制器抖振的同时保证系统稳定性,设计了全阶滑模与高阶滑模相结合的姿态控制方法,将飞行器的姿态控制系统分为两个回路,外回路采用全阶滑模的方法设计滑模变量,利用一阶环节对信号进行滤波,以获得平缓的姿态角速度指令。内对路通过引入虚拟控制量,增加系统的相对阶,提出了一种准连续高阶滑模控制律。在参数不确定与外界扰动的情况下,使用提出的方法进行数值试验,证明算法具有较强的鲁棒性。最后,对本论文的工作进行了总结,并分析了在飞行器制导律与姿态控制律方面仍存在的问题,给出下一步研究的方向。

关键词：高速飞行器攻击时间约束攻击角度约束姿态控制自适应终端滑模准连续高阶滑模

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