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基于滑模方法的自适应一体化导引与控制律设计 被引量：29
1
作者 段广仁 侯明哲 谭峰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期191-198,共8页
研究了寻的导弹的导引控制一体化设计问题。建立了俯仰通道的一体化导引与控制系统模型,并利用非线性状态变换将模型转化为标准形式;为处理系统中存在的非匹配未知有界不确定性,采用滑模控制方法设计了自适应的非线性一体化导引与控制律... 研究了寻的导弹的导引控制一体化设计问题。建立了俯仰通道的一体化导引与控制系统模型,并利用非线性状态变换将模型转化为标准形式;为处理系统中存在的非匹配未知有界不确定性,采用滑模控制方法设计了自适应的非线性一体化导引与控制律,该反馈控制律不但可以保证导弹精确命中目标,而且能保证导弹自身姿态的稳定性。导弹的六自由度非线性数值仿真结果验证了所提的导引控制一体化设计策略的正确性和可行性。 展开更多
关键词 飞行器控制 导航技术 导引控制一体化 寻的导弹 滑模 自适应
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小型航天器浸入与不变自适应反步姿态跟踪 被引量：2
2
作者 张超 张胜修 +1 位作者 蔡光斌 侯明哲 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第7期60-68,共9页
针对具有惯性张量不确定性、外干扰及饱和限制的小型航天器非线性姿态跟踪问题,将反步法和系统浸入与流形不变理论相结合,提出了分块自适应约束控制结构.航天器姿态模型由修正罗德里格参数进行全局非奇异描述.在设计反步控制器时,引入... 针对具有惯性张量不确定性、外干扰及饱和限制的小型航天器非线性姿态跟踪问题,将反步法和系统浸入与流形不变理论相结合,提出了分块自适应约束控制结构.航天器姿态模型由修正罗德里格参数进行全局非奇异描述.在设计反步控制器时,引入指令滤波器和修正跟踪误差信号以施加系统状态和执行器的饱和限制,同时较容易地获得虚拟控制导数.为提高反步控制器的鲁棒性和性能,利用基于不变流形的非线性观测器对时变的系统"总干扰"进行在线估计补偿.由于不变流形方法使得估计误差具有指定的一致稳定动态,因而该分块自适应控制器比传统的自适应反步控制器更容易调节,且性能不受未知的估计律动态的影响.李亚普诺夫直接方法证明了估计误差有界性和闭环系统输入状态稳定.数值仿真表明,与传统方法相比,所提出的控制器结构具有更高的姿态跟踪性能和干扰估计精度. 展开更多
关键词 姿态跟踪 修正罗德里格参数 自适应反步法 浸入与不变 饱和约束
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基于在线参数辨识的变体飞行器控制 被引量：1
3
作者 王子健 张书宇 侯明哲 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期60-65,共6页
以翼展和后掠角可对称变化的飞行器作为研究对象,研究了其基于在线参数辨识的变形辅助机动控制问题。将飞行器翼展与后掠角变化视为额外的控制输入,给出了含有不确定参数的变形辅助机动控制模型。根据模型特点,将其分为速度环与姿态环... 以翼展和后掠角可对称变化的飞行器作为研究对象,研究了其基于在线参数辨识的变形辅助机动控制问题。将飞行器翼展与后掠角变化视为额外的控制输入,给出了含有不确定参数的变形辅助机动控制模型。根据模型特点,将其分为速度环与姿态环以简化控制器设计。通过固定时间收敛的状态反馈控制策略保证飞行器的机动性能。设计了一种在线时变参数辨识算法,确定外形变化导致气动系数的不确定性与外界扰动等因素对飞行器产生的影响。设计了控制分配算法,将得到的控制指令合理分配给实际控制输入。最终通过仿真验证了该方案的有效性。 展开更多
关键词 变体飞行器 变形辅助机动控制 在线时变参数辨识 控制分配
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道路交通事故致因分析方法综述 被引量：3
4
作者 杨阿荣 黄婉月 侯明哲 《上海公路》 2013年第4期78-82,12,共5页
为改善我国的道路交通安全状况,对交通事故致因分析方法进行了综述。首先介绍了当前全球以及中国的道路交通事故情况,分析了交通事故致因分析的意义。通过文献阅读,了解到交通事故致因分析方法的主要种类有:计数数据模型,离散选择模型,... 为改善我国的道路交通安全状况,对交通事故致因分析方法进行了综述。首先介绍了当前全球以及中国的道路交通事故情况,分析了交通事故致因分析的意义。通过文献阅读,了解到交通事故致因分析方法的主要种类有:计数数据模型,离散选择模型,路径模型和结构方程模型,决策树,贝叶斯网法;并对各个方法的优缺点和适用性加以分析。最后,指出交通事故数据质量是决定交通事故致因分析结果的重要因素,并应详细分析交通事故的影响因素,针对不同的研究对象采取适当的分析打法加以研究。 展开更多
关键词 道路安全 交通事故 致因分析
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变体飞行器传感器故障在线主动容错控制 被引量：1
5
作者 毛定坤 蔡光斌 +2 位作者 冯志超 侯明哲 班晓军 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期60-71,共12页
为保证变体飞行器在传感器故障情况下的稳定飞行性能和良好跟踪效果,提高故障诊断准确度和容错控制能力,针对变体飞行器传感器故障诊断与容错控制问题,提出一种基于考虑属性可靠度的置信规则库(BRB-r)专家系统在线主动容错控制方法。首... 为保证变体飞行器在传感器故障情况下的稳定飞行性能和良好跟踪效果,提高故障诊断准确度和容错控制能力,针对变体飞行器传感器故障诊断与容错控制问题,提出一种基于考虑属性可靠度的置信规则库(BRB-r)专家系统在线主动容错控制方法。首先,给出变体飞行器的气动参数模型和纵向非线性动力学模型,综合考虑外界扰动和传感器故障,利用最小二乘拟合方法和雅克比线性化方法,建立变体飞行器的切换线性变参数(LPV)故障模型;然后,基于BRB-r专家系统构建变体飞行器传感器故障诊断与容错控制模型,通过统计方法对传感器监测指标进行可靠性分析,并引入证据推理(ER)解析算法,提高故障诊断精度和容错控制效果;最后,利用基于投影算子的协方差矩阵自适应优化策略(P-CMA-ES)算法优化故障诊断与容错控制模型,降低系统的复杂度,提高了故障诊断效率。仿真结果表明,变体飞行器传感器故障诊断精度能够达到98.75%,当传感器故障程度小于50%时,所提方法能够有效克服传感器故障和外界扰动,保证变体飞行器的稳定飞行,具有较强的容错控制能力和鲁棒性能。 展开更多
关键词 变体飞行器 故障诊断 容错控制 传感器故障 BRB-r专家系统
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高超声速滑翔飞行器再入轨迹优化 被引量：3
6
作者 徐慧 蔡光斌 +2 位作者 崔亚龙 侯明哲 姚二亮 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期44-55,共12页
为提高高超声速滑翔飞行器再入轨迹优化问题求解速度和精度,提出了一种将改进的麻雀智能优化同参数化设计相结合的再入轨迹方法。首先,通过Tent混沌映射和精英反向种群方法初始化种群,利用黄金正弦策略进行种群的位置更新,并通过余弦策... 为提高高超声速滑翔飞行器再入轨迹优化问题求解速度和精度,提出了一种将改进的麻雀智能优化同参数化设计相结合的再入轨迹方法。首先,通过Tent混沌映射和精英反向种群方法初始化种群,利用黄金正弦策略进行种群的位置更新,并通过余弦策略减少侦察者数量,采用贪婪策略对种群的最优解进行选择和更新,在增强算法全局搜索能力的同时,不影响收敛速度。然后,将高超声速再入轨迹优化问题转化为攻角剖面和倾侧角剖面的参数化设计问题,将路径约束转化为阻力加速度再入飞行走廊,保证再入过程中始终满足路径约束,利用罚函数法处理终端约束,从而使得飞行器精确命中目标。最后,采用改进的麻雀智能优化算法对设计参数进行寻优,使得目标函数最优。仿真实验表明:本研究所提出的改进麻雀算法相较于原始麻雀算法、鲸鱼算法和粒子群算法收敛速度快,得到的高超声速滑翔飞行器再入轨迹精度有了进一步的提高;蒙特卡洛仿真实验说明,本研究所提出的高超声速滑翔飞行器再入轨迹优化算法具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 高超声速滑翔飞行器 再入轨迹优化 改进麻雀算法 参数化设计 蒙特卡洛仿真
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高超声速飞行器有限时间LPV滑模控制器设计 被引量：2
7
作者 赵阳 蔡光斌 +1 位作者 张胜修 侯明哲 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期107-114,共8页
高超声速飞行器在机动飞行时易受到外界扰动,若采用传统的状态反馈控制方法,闭环控制系统极易引起振荡,无法满足机动飞行指令信号跟踪的精度要求;若采用传统的滑模控制方法,由于系统存在奇异值的问题,且计算过程较为复杂,控制系统不易... 高超声速飞行器在机动飞行时易受到外界扰动,若采用传统的状态反馈控制方法,闭环控制系统极易引起振荡,无法满足机动飞行指令信号跟踪的精度要求;若采用传统的滑模控制方法,由于系统存在奇异值的问题,且计算过程较为复杂,控制系统不易于实现.针对上述问题,考虑高速机动飞行控制实际要求,提出了一种基于有限时间时变滑模的线性变参数(LPV)控制器设计方法并应用于高超声速飞行控制.首先不考虑外界扰动,通过传统的状态反馈控制方法使系统保持稳定.然后,在扰动存在的情况下,通过选取一个特殊的滑动函数,设计有限时间时变滑模控制律.为减小系统的抖振现象,引入饱和函数来替换控制律中的符号函数.经理论推导证明了闭环系统中的所有信号都是有界的,并且可以在预定的时间内将跟踪误差控制在零点的一个很小的邻域范围内.仿真验证结果表明,高超声速飞行器机动飞行条件下的状态量可在有限时间内稳定跟踪参考指令信号,且有效地抑制了闭环系统的振荡现象,验证了本方法所设计控制器的有效性. 展开更多
关键词 高超声速飞行器 LPV系统 有限时间控制 时变滑模 状态反馈
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主-从式多弹头协同攻击建模及输出一致性 被引量：2
8
作者 赵玉山 胡昌华 +2 位作者 侯明哲 蔡光斌 刘炼雄 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期95-103,共9页
随着反导系统拦截概率与拦截效率越来越高,单枚弹道导弹突破反导系统实现打击任务的概率在逐渐降低,多弹道导弹协同攻击应运而生.自由飞行段的多弹道导弹易于实现协同攻击,导弹在此阶段也称为弹头.为解决多弹道导弹自由飞行段多弹头协... 随着反导系统拦截概率与拦截效率越来越高,单枚弹道导弹突破反导系统实现打击任务的概率在逐渐降低,多弹道导弹协同攻击应运而生.自由飞行段的多弹道导弹易于实现协同攻击,导弹在此阶段也称为弹头.为解决多弹道导弹自由飞行段多弹头协同攻击的建模及输出一致性问题,考虑多弹头协同攻击要求及特点,首先建立了多弹头自由飞行段三维空间运动非线性状态空间模型,详细分析了该模型的特点以及模型非线性动态对多弹头协同攻击带来的挑战.针对上述挑战,为实现主-从式多弹头协同攻击体系的输出一致性,应用输入输出反馈线性化控制方法,设计了一类从弹弹头协同加速度指令信号,并通过详实的数值仿真验证所设计指令信号的有效性.仿真结果表明,沿主弹弹头发射坐标系各轴向均实现了给定性能要求下的主-从式多弹头协同攻击体系的输出一致性,主弹弹头速度变化越快、收敛系数的实部模值越大,速度跟踪误差收敛速度便越快,速度跟踪误差也越小,输出一致性的性能也更好. 展开更多
关键词 弹道导弹 多弹头 协同攻击 输出一致性 输入输出反馈线性化
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