QFT在导弹俯仰通道控制中的应用 被引量：8

1

作者 张庆振 杨春宁 安锦文 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期7-9,共3页

定量反馈理论(QFT)是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法。导弹发射过程中,具有强不确定性,且弹体参数随时间连续变化。文中采用QFT控制律设计方法用于导弹俯仰通道鲁棒控制律的设计。仿真表明,所设计控制律满足导弹6组特征点... 定量反馈理论(QFT)是参数不确定性系统鲁棒控制比较成功的设计方法。导弹发射过程中,具有强不确定性,且弹体参数随时间连续变化。文中采用QFT控制律设计方法用于导弹俯仰通道鲁棒控制律的设计。仿真表明,所设计控制律满足导弹6组特征点的鲁棒稳定性指标和跟踪性能,且控制舵偏比基于PID控制的偏量减小40%,俯仰角调节时间3.29s也优于原PID控制所需调节时间4.53s。 展开更多

关键词 定量反馈理论 导弹 俯仰通道控制 应用 鲁棒控制 控制律 PID控制

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基于飞机总能量控制系统(TECS)的飞行航迹/速度解耦控制方法研究 被引量：9

2

作者 张庆振 安锦文 刘小刚 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期384-387,共4页

对飞机航迹 /速度解耦控制系统进行了分析与研究。将偏差控制与基于飞机总能量控制的解耦理论结合在一起 ,实现了对飞行速度和飞行高度的无稳差控制。对某型飞机在低动压情况下 6组典型飞行状态进行解耦控制律设计和仿真 ,结果显示该方... 对飞机航迹 /速度解耦控制系统进行了分析与研究。将偏差控制与基于飞机总能量控制的解耦理论结合在一起 ,实现了对飞行速度和飞行高度的无稳差控制。对某型飞机在低动压情况下 6组典型飞行状态进行解耦控制律设计和仿真 ,结果显示该方法在所有 6组状态下均达到飞机解耦控制标准。由于所选 6组飞行状态包含飞机参数不确定信息 (有油、无油状态 )和干扰不确定信息(地面效应 ) ,从而使得所设计控制律对飞机解耦控制具有一定的鲁棒稳定性。 展开更多

关键词 飞行控制 总能量控制 解耦控制

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基于故障模式分析的运载火箭发射决策系统推理技术研究 被引量：12

3

作者 张庆振 李清东 任章 《航天控制》 CSCD 北大核心 2006年第3期81-83,96,共4页

结合运载火箭诊断推理的精确定位和快速诊断决策的实时性要求,建立了分布式诊断系统的系统结构,实现诊断任务的分配与协调;通过面向故障的反向推理和深度推理方法,完成故障的精确定位;在精确推理的同时,结合故障分级诊断的推理策略,对... 结合运载火箭诊断推理的精确定位和快速诊断决策的实时性要求,建立了分布式诊断系统的系统结构,实现诊断任务的分配与协调;通过面向故障的反向推理和深度推理方法,完成故障的精确定位;在精确推理的同时,结合故障分级诊断的推理策略,对推理的精度和实时性进行综合处理。为基于故障模式分析的运载火箭发射决策系统的建造提供了技术支持。 展开更多

关键词 运载火箭 推理 发射决策

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高动态无人飞行器轨迹规划与控制技术 被引量：3

4

作者 张庆振 高晨 +1 位作者 史波波 马文涛 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期417-420,共4页

针对高动态无人飞行器的飞行环境中,气动力、气动热条件苛刻,飞行参数和结构变化剧烈的特点,研究了多约束条件下的轨迹规划与设计方法.提出了以无人飞行器倾侧角为主控制量,将轨迹规划问题转化为最优控制问题,采用极大值原理和改进的邻... 针对高动态无人飞行器的飞行环境中,气动力、气动热条件苛刻,飞行参数和结构变化剧烈的特点,研究了多约束条件下的轨迹规划与设计方法.提出了以无人飞行器倾侧角为主控制量,将轨迹规划问题转化为最优控制问题,采用极大值原理和改进的邻近极值法,求解无人飞行器总吸热量最小的最优控制,并使得最优控制满足所有飞行边界约束和终端约束.最后,以某型高动态无人飞行器为对象,仿真证明了方法的有效性. 展开更多

关键词 高动态 无人飞行器 轨迹规划 邻近极值法 极大值原理

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天地往返可重复使用运载器再入飞行GNC系统关键技术 被引量：7

5

作者 张庆振 任章 《航天控制》 CSCD 北大核心 2006年第5期27-30,共4页

天地往返可重复使用运载器(RLV)在未来天战中将扮演重要角色。目前各军事大国围绕RLV的关键技术开展了广泛深入的研究。再入飞行是RLV飞行任务的重要阶段,而制导、导航与控制(GNC)系统则是RLV的核心系统之一,是RLV再入飞行的“脑系统”... 天地往返可重复使用运载器(RLV)在未来天战中将扮演重要角色。目前各军事大国围绕RLV的关键技术开展了广泛深入的研究。再入飞行是RLV飞行任务的重要阶段,而制导、导航与控制(GNC)系统则是RLV的核心系统之一,是RLV再入飞行的“脑系统”。本文分析了RLV在再入飞行阶段GNC系统的任务要求,明确其体系结构,分析GNC系统存在的问题,给出了深入研究GNC系统需要解决的关键技术和进一步研究的方向。 展开更多

关键词 可重复使用运载器 制导 导航与控制

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QFT在飞机纵向着陆控制中的应用 被引量：2

6

作者 张庆振 王敏文 安锦文 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2003年第6期105-107,110,共4页

飞机进场着陆是飞机飞行的关键阶段,由于飞机和外界条件存在许多不确定因素,对飞机着陆精度和安全性有很大影响。QFT是在相频平面上的一种图形化的鲁棒控制系统设计方法。采用QFT理论设计了某型飞机的纵向着陆控制律,并应用了推力综合... 飞机进场着陆是飞机飞行的关键阶段,由于飞机和外界条件存在许多不确定因素,对飞机着陆精度和安全性有很大影响。QFT是在相频平面上的一种图形化的鲁棒控制系统设计方法。采用QFT理论设计了某型飞机的纵向着陆控制律,并应用了推力综合控制稳定飞机下滑时的速度。仿真结果显示,飞机着陆实现了对期望着陆轨迹的精确跟踪,满足了着陆控制的要求。 展开更多

关键词 定量反馈理论 QFT 自动着陆 鲁棒控制 飞机 纵向着陆控制

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运载火箭故障知识库管理系统设计 被引量：1

7

作者 张庆振 任章 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2006年第S7期588-590,594,共4页

依据运载火箭故障检测系统的特点,设计了一种多数据表描述和多通道数据传输的知识表达方法,基于该方法,建立了知识库管理和维护的可视化、一体化平台FKMS。所设计的FKMS较好地处理了运载火箭故障诊断知识编辑过程中的一致性、完备性和... 依据运载火箭故障检测系统的特点,设计了一种多数据表描述和多通道数据传输的知识表达方法,基于该方法,建立了知识库管理和维护的可视化、一体化平台FKMS。所设计的FKMS较好地处理了运载火箭故障诊断知识编辑过程中的一致性、完备性和冗余性要求。 展开更多

关键词 运载火箭 知识库 数据库 知识表达

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基于扩展故障树的运载火箭故障诊断专家系统 被引量：19

8

作者 刘成瑞 张庆振 任章 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期1936-1941,共6页

针对运载火箭故障诊断专家系统中知识获取的瓶颈问题,通过将扩展故障树分析法和基于规则的诊断专家系统有机结合,建立基于扩展故障树的运载火箭故障知识获取及表示方法,实现了从扩展故障树到诊断知识的自动转换和诊断知识的规范化表示,... 针对运载火箭故障诊断专家系统中知识获取的瓶颈问题,通过将扩展故障树分析法和基于规则的诊断专家系统有机结合,建立基于扩展故障树的运载火箭故障知识获取及表示方法,实现了从扩展故障树到诊断知识的自动转换和诊断知识的规范化表示,解决了基于规则的诊断专家系统的知识获取难题。在此基础上,结合扩展故障树给出了运载火箭故障诊断专家系统快速推理策略。该策略基于诊断优先系数,实现了对发生概率大、结构重要度高、危害严重的故障的优先诊断,并通过浅层推理与深层推理相结合,保证了推理过程的精确性和严密性。 展开更多

关键词 运载火箭 故障诊断 扩展故障树 知识获取 诊断优先系数 推理机制

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基于分布式专家系统的运载火箭故障诊断技术 被引量：9

9

作者 刘成瑞 张庆振 任章 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第8期930-932,953,共4页

针对运载火箭结构庞大,各分系统纵横交错、相互耦合的特点,基于分布式专家系统思想,提出了一种分布式运载火箭故障诊断技术方案.该方案采用产生式知识表达技术,将专家知识通过由测点表、征兆表、规则表和结论表组成的4表结构来表示,具... 针对运载火箭结构庞大,各分系统纵横交错、相互耦合的特点,基于分布式专家系统思想,提出了一种分布式运载火箭故障诊断技术方案.该方案采用产生式知识表达技术,将专家知识通过由测点表、征兆表、规则表和结论表组成的4表结构来表示,具有表述清晰、易于扩展和移植的特点.推理机制采用分布式推理和分级推理相结合的方式.分布式推理将运载火箭的系统级故障与各分系统级故障分别同时进行诊断,可有效提高诊断速度.分级推理将危害级别高的故障优先进行诊断,因此运载火箭一旦有危害程度大的故障发生时,可以及时发现、及时处置,从而使故障对系统的影响降至最低. 展开更多

关键词 诊断 专家系统 运载火箭 产生式规则 知识表达 推理机

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基于数据库技术的故障诊断知识库管理系统设计 被引量：9

10

作者 陈璐璐 刘成瑞 +1 位作者 张庆振 任章 《航天控制》 CSCD 北大核心 2007年第4期82-86,共5页

为解决传统大型复杂系统故障诊断专家系统中存在的知识库庞大、难于维护管理的问题,结合数据库技术设计了一套基于Windows平台的知识表示和知识库管理系统。该系统充分利用了数据库技术,实现了对知识库中知识的存储、添加、删除、修改... 为解决传统大型复杂系统故障诊断专家系统中存在的知识库庞大、难于维护管理的问题,结合数据库技术设计了一套基于Windows平台的知识表示和知识库管理系统。该系统充分利用了数据库技术,实现了对知识库中知识的存储、添加、删除、修改和查询以及编辑过程中的一致性、完备性和冗余性要求,通过将该系统应用到运载火箭测试发射中的故障诊断专家系统中,一定程度上实现了知识处理的自动化,为运载火箭故障诊断专家系统的开发和运用奠定了重要基础。 展开更多

关键词 故障诊断 专家系统 知识库 知识库管理系统

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“会诊式”推理控制策略及其在导弹故障诊断上的应用 被引量：5

11

作者 张京妹 张庆振 刘小刚 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期16-18,共3页

在研究当前诊断专家系统的推理控制策略的基础上提出一种称为"会诊式"推理控制策略的诊断推理方法。该方法可有效解决传统推理控制策略容易出现的"匹配冲突"、"组合爆炸"、"无穷递归"及"... 在研究当前诊断专家系统的推理控制策略的基础上提出一种称为"会诊式"推理控制策略的诊断推理方法。该方法可有效解决传统推理控制策略容易出现的"匹配冲突"、"组合爆炸"、"无穷递归"及"知识窄台阶"问题,同时在系统简化时保证了推理的精度。建造了基于"会诊式"推理控制策略某型地空导弹的诊断专家系统,仿真表明,"会诊式"推理策略可明显提高诊断精度和提高推理适应能力。 展开更多

关键词 导弹 故障诊断 专家系统 推理控制策略 数学模型 征兆信息

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分布式故障诊断专家系统在运载火箭发射决策中的应用研究 被引量：4

12

作者 陈璐璐 刘成瑞 +1 位作者 张庆振 任章 《航天控制》 CSCD 北大核心 2009年第1期89-93,共5页

根据新一代运载火箭地面测发控系统的一体化设计要求,将分布式故障诊断专家系统应用到运载火箭发射决策中,建立了运载火箭分布式故障诊断专家系统的总体结构。根据故障信息的流动方向将诊断过程分为征兆获取级、分系统诊断级以及全局诊... 根据新一代运载火箭地面测发控系统的一体化设计要求,将分布式故障诊断专家系统应用到运载火箭发射决策中,建立了运载火箭分布式故障诊断专家系统的总体结构。根据故障信息的流动方向将诊断过程分为征兆获取级、分系统诊断级以及全局诊断和决策级3级。征兆获取级通过特征提取和神经网络模块实现复杂测试数据的征兆自动获取。分系统诊断级和全局系统诊断级的诊断推理均建立在"三表制"知识表达方法上,但根据各自任务的不同,分系统诊断级采用征兆驱动的正向推理,并结合深度推理算法实现规则的遍历问题;全局系统诊断和决策级采用面向故障的反向分级推理,并提出了故障的分级策略。 展开更多

关键词 分布式故障诊断 专家系统 运载火箭 发射决策

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基于迭代反馈调整的继电自整定PID控制器 被引量：3

13

作者 刘小刚 刘华东 +1 位作者 张庆振 安锦文 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期380-383,共4页

将迭代反馈整定 ( IFT)理论和继电自整定方法有机结合起来 ,介绍了其基本原理和设计步骤 ,并运用该理论对工业过程控制进行了设计研究。运用该理论整定 PID参数不需要被控对象的数学模型 ,且具有整定速度快、整定效果好等优点 ,仿真结... 将迭代反馈整定 ( IFT)理论和继电自整定方法有机结合起来 ,介绍了其基本原理和设计步骤 ,并运用该理论对工业过程控制进行了设计研究。运用该理论整定 PID参数不需要被控对象的数学模型 ,且具有整定速度快、整定效果好等优点 ,仿真结果表明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 迭代反馈整定 PID控制 继电自整定

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可重复使用飞行器再入控制系统设计 被引量：4

14

作者 黎科峰 张庆振 任章 《航天控制》 CSCD 北大核心 2006年第1期9-13,共5页

本文首先分析了可重复使用飞行器的控制结构,然后提出了一种智能变结构控制器,它可以使可重复使用飞行器控制系统克服现有方法的缺陷,无需大量的增益调节,而能自动适应非线性和强耦合的对象特性,并能适应大范围环境变化,减小对不同飞行... 本文首先分析了可重复使用飞行器的控制结构,然后提出了一种智能变结构控制器,它可以使可重复使用飞行器控制系统克服现有方法的缺陷,无需大量的增益调节,而能自动适应非线性和强耦合的对象特性,并能适应大范围环境变化,减小对不同飞行条件下气动与结构参数的依赖性,自动补偿不确定因素和扰动的不利影响。最后通过simulink建模对控制系统进行了内外两回路协同仿真,验证了此控制系统能很好地跟踪输入,并且较好地解决了存在于变结构控制系统中抖振问题。 展开更多

关键词 可重复使用飞行器 变结构控制 反作用控制系统 抖振

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基于模糊逻辑的再入RCS控制方法 被引量：2

15

作者 黎科峰 宋剑爽 +1 位作者 任章 张庆振 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期1407-1410,共4页

针对RLV(Reusable Launch Vehicle)的再入控制提出了一种基于模糊逻辑的RCS(Reaction Control System).详细分析了RCS控制特性,建立了基于效率系数以及继电特性的RCS模型,提出了一种基于Mamdani模型的模糊逻辑三通道RCS控制器,该控制器... 针对RLV(Reusable Launch Vehicle)的再入控制提出了一种基于模糊逻辑的RCS(Reaction Control System).详细分析了RCS控制特性,建立了基于效率系数以及继电特性的RCS模型,提出了一种基于Mamdani模型的模糊逻辑三通道RCS控制器,该控制器利用专家控制经验,根据姿态角及角速率的偏差,产生不同的RCS控制指令输出给三通道对飞行器进行姿态控制.通过六自由度非线性仿真,验证了该控制系统与PID(Proportional-Integral-D ifferential)控制器相比具有更好的跟踪性能,且RCS的控制输出效率也更高. 展开更多

关键词 可重复使用运载器(RLV) 反作用力控制系统(RCS) 模糊逻辑 效率系数

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基于线性T-S模型的模糊系统放宽的稳定性条件 被引量：2

16

作者 杨春宁 赵国军 +1 位作者 张庆振 安锦文 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2003年第S4期103-106,共4页

研究了基于 T-S 线性模型的模糊控制系统稳定性,对放宽的稳定性条件进行了分析,给出并证明了一个不同的放宽稳定性的充分条件。利用现代控制理论中的状态反馈方法,结合并行分布补偿的思想,可以借助求解一组线性矩阵不等式(LMI)等来分析... 研究了基于 T-S 线性模型的模糊控制系统稳定性,对放宽的稳定性条件进行了分析,给出并证明了一个不同的放宽稳定性的充分条件。利用现代控制理论中的状态反馈方法,结合并行分布补偿的思想,可以借助求解一组线性矩阵不等式(LMI)等来分析闭环模糊控制系统的稳定性。 展开更多

关键词 模糊系统 稳定性 隶属函数 T-S 模糊模型

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传感器失效的飞控系统完整性控制器设计 被引量：2

17

作者 王伟 张庆振 任章 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2007年第7期19-22,共4页

从提高新一代战斗机可靠性和性能出发,提出对飞控系统传感器失效具有完整性的鲁棒容错控制器设计方法。采用状态观测器理论和H∞鲁棒控制理论相结合的方法,针对已知故障设计的控制器,在传感器正常和故障两种情况下,既保证闭环系统的鲁... 从提高新一代战斗机可靠性和性能出发,提出对飞控系统传感器失效具有完整性的鲁棒容错控制器设计方法。采用状态观测器理论和H∞鲁棒控制理论相结合的方法,针对已知故障设计的控制器,在传感器正常和故障两种情况下,既保证闭环系统的鲁棒稳定性,又保证了闭环系统对于外界干扰具有要求的H∞范数指标。以某型战斗机为算例,考虑俯仰角速率传感器失效和阵风干扰,进行控制器设计,仿真结果验证该方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 传感器故障 容错控制 H∞范数界

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基于微分平坦的升力式再入飞行器鲁棒姿态控制一体化设计 被引量：1

18

作者 储培 倪昆 +2 位作者 程林 张庆振 程阳 《航天控制》 CSCD 北大核心 2017年第4期3-10,25,共9页

针对升力式再入飞行器飞行过程中非线性、强耦合、快时变特性和外界干扰给姿态控制系统带来的挑战,提出了一种基于微分平坦的鲁棒姿态控制一体化设计方法。首先建立了升力式再入飞行器的姿态运动非线性数学模型,证明了该模型具有微分平... 针对升力式再入飞行器飞行过程中非线性、强耦合、快时变特性和外界干扰给姿态控制系统带来的挑战,提出了一种基于微分平坦的鲁棒姿态控制一体化设计方法。首先建立了升力式再入飞行器的姿态运动非线性数学模型,证明了该模型具有微分平坦性质。基于系统的平坦特性,通过微分同胚变换将模型转化为积分串联形式。在此基础上整体设计姿态控制器,实现姿态控制的一体化设计,相对于传统的时标分离方法,能更大限度地利用系统的性能,达到更好的控制效果,同时简化控制器设计过程,提高控制器设计效率。将非线性、强耦合、快时变造成的系统不确定项和外界干扰视为总扰动,设计了基于扩张状态观测器的补偿器,对总扰动进行动态观测并在控制器中实时补偿。仿真结果表明,提出的方法具有良好的姿态跟踪性能和较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 升力式再入飞行器 姿态控制 微分平坦 一体化设计 扩张状态观测器

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基于在线约束限制的飞行器预测校正制导 被引量：9

19

作者 程阳 程林 +2 位作者 张庆振 倪昆 储培 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2143-2153,共11页

针对传统预测校正算法在再入过程中弹道性能与约束无法保障等问题,提出了一种基于倾侧角参数化的离线弹道优化与在线预测校正相结合的再入制导方法。基于平衡滑翔条件对过程约束进行分析,并证明了倾侧角剖面对射程的单调性。离线部分通... 针对传统预测校正算法在再入过程中弹道性能与约束无法保障等问题,提出了一种基于倾侧角参数化的离线弹道优化与在线预测校正相结合的再入制导方法。基于平衡滑翔条件对过程约束进行分析,并证明了倾侧角剖面对射程的单调性。离线部分通过控制量参数化(CVP)方法构建控制模型,并使用序列二次规划(SQP)方法对弹道进行优化,从而大幅度提高弹道性能。在线部分利用Gauss-Newton法实时对弹道进行迭代求解,得出满足终端约束的倾侧角剖面,引导飞行器平稳、精确地飞向末端能量段并满足射程约束,Gauss-Newton法求解弹道具有收敛速度快、精度高的特点。针对高升阻比飞行器导致平衡滑翔条件难以成立以及飞行过程中的强干扰使约束超出的问题,提出了一种约束限制方法,对再入时的过程约束进行了有效的保障。仿真结果表明,本文方法对投放偏差、飞行器参数与大气模型等不确定因素具有良好的鲁棒性,对弹道性能的保障具有工程应用价值。 展开更多

关键词 再入制导 轨迹优化 实时预测校正 约束预测校正 蒙特卡罗仿真

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反作用控制系统在RLV再入复合控制中的研究 被引量：4

20

作者 张阳 黎科峰 +1 位作者 张庆振 任章 《航天控制》 CSCD 北大核心 2008年第3期19-24,共6页

以再入段的可重复使用飞行器(RLV)控制系统为研究对象,针对RLV再入姿态的气动舵面与反作用力控制系统的特点,提出优化控制选择配置算法把控制力矩指令配置为末端执行机构指令,分别由气动舵面与反作用力控制系统执行。仿真结果表明,该复... 以再入段的可重复使用飞行器(RLV)控制系统为研究对象,针对RLV再入姿态的气动舵面与反作用力控制系统的特点,提出优化控制选择配置算法把控制力矩指令配置为末端执行机构指令,分别由气动舵面与反作用力控制系统执行。仿真结果表明,该复合控制方法可以弥补某些情况下气动舵面控制的不足,能很好地实现RLV姿态控制,并具有更好的动态性能。 展开更多

关键词 可重复使用飞行器 再入 反作用控制 复合控制

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