静不稳定无人机伪攻角三回路驾驶仪设计研究

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作者 盛启辉 赵璐 +1 位作者 李允伟 黄子露 《教练机》 2025年第1期57-62,共6页

静不稳定机体是典型的不稳定非最小相位系统,RHP零点和RHP极点限制和约束了驾驶仪的设计。根据期望的时域性能指标,转化为期望的闭环极点,应用状态反馈对不稳定对象进行极点配置,设计了伪攻角三回路驾驶仪的控制参数,得到较好的频域和... 静不稳定机体是典型的不稳定非最小相位系统,RHP零点和RHP极点限制和约束了驾驶仪的设计。根据期望的时域性能指标,转化为期望的闭环极点,应用状态反馈对不稳定对象进行极点配置,设计了伪攻角三回路驾驶仪的控制参数,得到较好的频域和时域性能。对动力系数ɑ2摄动进行分析,表明动力系数ɑ2摄动对时域性能影响较大,频域性能影响较小。 展开更多

关键词 静不稳定 非最小相位 伪攻角 极点配置

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静不稳定航弹弹道初始段姿态控制方法研究

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作者 周航 孙传杰 +2 位作者 李永泽 谭晓军 陈伟 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期259-266,共8页

某种采用折叠弹翼结构的航空制导炸弹在弹射投放后延迟展开弹翼且弹翼展开前具有较大的静不稳定度。针对航弹静不稳定状态下的机弹分离安全问题和姿态控制问题,提出了一种基于改进扩张状态观测器补偿的非奇异终端滑模控制方法。该方法... 某种采用折叠弹翼结构的航空制导炸弹在弹射投放后延迟展开弹翼且弹翼展开前具有较大的静不稳定度。针对航弹静不稳定状态下的机弹分离安全问题和姿态控制问题,提出了一种基于改进扩张状态观测器补偿的非奇异终端滑模控制方法。该方法利用滑模控制的强鲁棒性应对机弹分离过程中的各种外界扰动和内部不确定性,为了抑制控制抖振,设计了一种时变带宽的改进扩张状态观测器对系统总不确定项进行估计,从而形成补偿控制信号以改善控制效果,并证明了控制系统的Lyapunov稳定性和有限时间收敛性。仿真结果表明:所设计的方法能够实现弹道初始段弹体姿态的快速稳定控制且具有较高的控制品质,保证了机弹分离的安全性,同时为中制导创造了良好的初始条件。 展开更多

关键词 静不稳定 制导炸弹 机弹分离 姿态控制 不确定性 扩张状态观测器

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静不稳定导弹稳定回路简便设计法 被引量：4

3

作者 郭正玉 梁晓庚 张亚涛 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期73-75,共3页

静不稳定技术是导弹设计领域中的新技术,它在提高导弹飞行速度、距离和机动性等方面有着优势。针对静不稳定导弹自动驾驶仪阻尼回路设计问题,分析了静不稳定导弹的结构特点和性能优势,利用标准系数法提出驾驶仪设计的简便计算方法。通... 静不稳定技术是导弹设计领域中的新技术,它在提高导弹飞行速度、距离和机动性等方面有着优势。针对静不稳定导弹自动驾驶仪阻尼回路设计问题,分析了静不稳定导弹的结构特点和性能优势,利用标准系数法提出驾驶仪设计的简便计算方法。通过三组不同飞行参数的弹道特征点驾驶仪仿真计算和结果对比,验证了设计方法在控制系统性能稳定方面的可行性。结果表明该方法适用于静不稳定导弹自动驾驶仪设计。 展开更多

关键词 空空导弹 静不稳定 自动驾驶仪

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一类静不稳定系统的预测控制方法研究

4

作者 徐胜红 曹文静 梁国强 《海军航空工程学院学报》 2009年第3期263-266,共4页

碟形飞行器是一类较为特别的静不稳定系统，在系统数学模型存在较大偏差的情况下，常规的预测控制设计思路难以获得理想控制效果。针对这类系统，论文提出了一种预测控制设计方法，并利用该方法设计了碟形飞行器变质量矩，推力矢量复合... 碟形飞行器是一类较为特别的静不稳定系统，在系统数学模型存在较大偏差的情况下，常规的预测控制设计思路难以获得理想控制效果。针对这类系统，论文提出了一种预测控制设计方法，并利用该方法设计了碟形飞行器变质量矩，推力矢量复合控制的预测控制系统。仿真表明，当飞行器存在建模误差时，该系统仍能够获得较好的控制性能。 展开更多

关键词 静不稳定系统 预测控制 系统镇定 饱和约束

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一种静不稳定无人机快速跃升与俯冲机动控制器设计

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作者 杨艺 姚雪莲 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2019年第1期68-72,共5页

针对无人机在快速跃升与俯冲机动中存在的气动耦合、操纵耦合与不确定扰动,以及由于静不稳定性而造成的不稳定俯仰力矩等问题,提出了一种新的鲁棒模型参考自适应非线性逆控制器。首先,通过基于状态反馈的非线性逆控制完成多通道之间的解... 针对无人机在快速跃升与俯冲机动中存在的气动耦合、操纵耦合与不确定扰动,以及由于静不稳定性而造成的不稳定俯仰力矩等问题,提出了一种新的鲁棒模型参考自适应非线性逆控制器。首先,通过基于状态反馈的非线性逆控制完成多通道之间的解耦;然后,依据解耦后的线性闭环系统设计鲁棒模型参考自适应控制器,其主要作用是对非线性逆误差与不稳定俯仰力矩进行补偿,并对不确定扰动进行抑制,从而保证无人机在整个快速机动飞行中的稳定性。通过非线性仿真验证了该控制方法在快速跃升与俯冲纵向机动控制中的有效性与可靠性,并与典型的鲁棒伺服LQR最优控制器对比,说明了该控制器的解耦性能以及对于不确定扰动的抑制作用。 展开更多

关键词 静不稳定无人机 快速跃升与俯冲机动 耦合特性 鲁棒自适应控制

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基于simulink参数寻优的静不稳定导弹三回路过载控制系统设计 被引量：1

6

作者 李世雄 张友安 尹逊青 《海军航空工程学院学报》 2010年第2期158-162,共5页

针对某静不稳定导弹，建立了导弹纵向运动模型，运用最优控制理论设计了俯仰通道三回路过载控制系统，然后采用了simulink参数寻优的方法对回路参数进行优化，对设计出的控制器进行了特征点仿真。结果表明，三回路过载控制方法能较好的... 针对某静不稳定导弹，建立了导弹纵向运动模型，运用最优控制理论设计了俯仰通道三回路过载控制系统，然后采用了simulink参数寻优的方法对回路参数进行优化，对设计出的控制器进行了特征点仿真。结果表明，三回路过载控制方法能较好的控制静不稳定导弹，优化后的控制系统能使导弹具有更快的跟踪性能、更好的机动能力，并且舵机没有产生严重的饱和现象。 展开更多

关键词 静不稳定 最优控制理论 三回路过载控制 参数优化

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关于静不稳定导弹自动驾驶仪设计的若干问题 被引量：1

7

作者 陈克辉 《上海航天》 1990年第4期32-35,共4页

讨论用于静不稳定弹体的自动驾驶仪的设计原理和控制特性.适当选择阻尼回路的参数能使静不稳定弹体可稳定并可控制.使用静不稳定弹体能显著提高导弹的过载能力,过载能力随弹体不稳定度的增加而增加,但放宽静不稳定度有一定的限度.静不... 讨论用于静不稳定弹体的自动驾驶仪的设计原理和控制特性.适当选择阻尼回路的参数能使静不稳定弹体可稳定并可控制.使用静不稳定弹体能显著提高导弹的过载能力,过载能力随弹体不稳定度的增加而增加,但放宽静不稳定度有一定的限度.静不稳定弹体自动驾驶仪要求其阻尼回路的传递系数足够大,时间常数比较小,并且还要求舵机有足够大的输出功率和响应速度. 展开更多

关键词 导弹 自动驾驶仪 静不稳定 控制

全文增补中

静不稳定BTT导弹自动驾驶仪设计

8

作者 王守斌 崔祜涛 +1 位作者 栾泽威 杨涤 《航空兵器》 1998年第1期8-12,共5页

以工程应用为背景,根据实际需要,采用古典控制理论与方法设计了BTT导弹自动驾驶仪。首先,在解决俯仰、偏航通道的静不稳定问题的前提下,根据所给出的BTT导弹简化数学模型,在不考虑耦合作用的情况下,单独设计俯仰、偏航及滚转三个通道;而... 以工程应用为背景,根据实际需要,采用古典控制理论与方法设计了BTT导弹自动驾驶仪。首先,在解决俯仰、偏航通道的静不稳定问题的前提下,根据所给出的BTT导弹简化数学模型,在不考虑耦合作用的情况下,单独设计俯仰、偏航及滚转三个通道;而后,通过引入协调补偿项来近似抵消俯仰、偏航通道间的耦合作用;最后,在最严峻的激励作用下,对所设计的自动驾驶仪进行非线性仿真。结果表明,导弹跟踪性能良好,加入协调控制后,俯仰、偏航通道间耦合作用明显降低,而且设计方法简单,工程上易于实现。 展开更多

关键词 BTT 导弹 自动驾驶仪 协调控制 静不稳定

全文增补中

静稳定快速变化的飞行器驾驶仪极点配置设计

9

作者 胡牡丹 赵志权 +1 位作者 庄宇 李智军 《教练机》 2024年第2期33-37,共5页

从伪攻角三回路自动驾驶仪的数学模型出发,分析了系统稳定边界,给出了最大允许的机体不稳定度经验公式。结合工程应用情况,建立了控制参数与闭环极点的简便解析关系,并对控制参数进行了预测校正。实例分析表明该方法便捷有效,收敛速度快... 从伪攻角三回路自动驾驶仪的数学模型出发,分析了系统稳定边界,给出了最大允许的机体不稳定度经验公式。结合工程应用情况,建立了控制参数与闭环极点的简便解析关系,并对控制参数进行了预测校正。实例分析表明该方法便捷有效,收敛速度快,适用于静稳定性快速变化的飞行器三回路自动驾驶仪的设计。 展开更多

关键词 三回路自动驾驶仪 静不稳定飞行器 极点配置 预测校正 带宽

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旋转弹控制系统结构与弹体静稳定特性研究

10

作者 张锐 李锦 《现代防御技术》 北大核心 2014年第5期55-59,共5页

采用劳斯稳定判别法,结合某旋转弹的实际控制结构和弹体特性,对不同控制结构对静稳定度适应程度进行了分析,重点研究了不同的控制系统回路结构对弹体稳定特性的适应能力,为旋转弹控制系统设计提供更有针对性的参考。

关键词 旋转弹 稳定性 静不稳定 劳斯判据

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旋转导弹姿态稳定控制方法研究 被引量：8

11

作者 楼朝飞 张锐 陆宙斯 《现代防御技术》 北大核心 2011年第3期55-57,共3页

旋转导弹往往采用初始静不稳定的结构形式使得在攻击目标时具有较大的过载能力,如何能够保证旋转导弹平稳地度过静不稳定段是导弹正常飞行的关键。采用姿态稳定控制方法对初始段进行控制,使导弹顺利度过静不稳定段,通过数学仿真及半实... 旋转导弹往往采用初始静不稳定的结构形式使得在攻击目标时具有较大的过载能力,如何能够保证旋转导弹平稳地度过静不稳定段是导弹正常飞行的关键。采用姿态稳定控制方法对初始段进行控制,使导弹顺利度过静不稳定段,通过数学仿真及半实物仿真验证了该控制方法的有效性。基于正交试验设计的仿真试验表明,在各种气动干扰因素影响下,旋转导弹均能实现较高的姿态控制精度。 展开更多

关键词 姿态稳定控制 静不稳定 旋转导弹

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火星探测器进入阶段稳定性分析 被引量：3

12

作者 包进进 荣伟 《航天返回与遥感》 2011年第4期6-13,共8页

文章针对"火星探路者",对火星探测器在进入火星大气减速过程中的运动稳定性问题进行了研究,分析了质心位置、进入条件、大气参数等因素对火星探测器运动稳定性的影响。分析结果表明,在马赫数大于1.2时,探测器处于一个比较稳... 文章针对"火星探路者",对火星探测器在进入火星大气减速过程中的运动稳定性问题进行了研究,分析了质心位置、进入条件、大气参数等因素对火星探测器运动稳定性的影响。分析结果表明,在马赫数大于1.2时,探测器处于一个比较稳定的状态。 展开更多

关键词 火星探测器 静不稳定 动不稳定 偏差因素 蒙特卡洛法

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十字形和X形艉舵航行体的水动力特性对比 被引量：8

13

作者 陈纪军 潘子英 +3 位作者 彭超 夏贤 邱耿耀 李永成 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2020年第2期8-16,共9页

[目的]对于水下航行体的艉布局而言,相较十字形艉布局,X形艉布局具有不超宽、降低舵卡严重后果等优点。由于X形艉布局及其操纵较为特殊,其水动力特性与十字形不同。以SUBOFF为原型,通过数值计算对比十字形和X形艉布局航行体的操纵性水... [目的]对于水下航行体的艉布局而言,相较十字形艉布局,X形艉布局具有不超宽、降低舵卡严重后果等优点。由于X形艉布局及其操纵较为特殊,其水动力特性与十字形不同。以SUBOFF为原型,通过数值计算对比十字形和X形艉布局航行体的操纵性水动力特性。[方法]首先,对比十字形艉布局线性水动力的数值计算与模型试验数据,确定数值计算的网格参数;其次,对全动舵面积相同的X形艉布局航行体线性水动力进行预报,并与十字形艉布局进行对比;最后,采用体积力模拟螺旋桨抽吸,对比研究两方案操纵性水动力特性的差异。[结果]结果表明:在相同全动舵面积下,相较十字形艉,X形艉布局航行体水平面静不稳定系数略小,垂直面静不稳定系数略大;受相邻两舵干扰影响,X形航行体垂直面、水平面舵力特性具有较为明显的不对称性,舵导数减小约27%;抽吸显著改变了十字形和X形艉布局航行体的水动力,舵导数增大约15%~18%。[结论]研究成果可为水下航行体操纵性设计提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 SUBOFF 操纵面 水动力特性 静不稳定系数 数值模拟

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战术导弹三回路过载驾驶仪时频特性分析 被引量：11

14

作者 王嘉鑫 林德福 祁载康 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期828-834,共7页

基于小扰动线性化的纵向弹体控制模型,研究了三回路驾驶仪及其新弹体的结构、快速性、鲁棒性以及对静不稳定弹体的增稳能力,建立并分析了驾驶仪的无量纲模型,针对三回路驾驶仪提出了一种新的设计思路。研究结果表明:阻尼回路新弹体增稳... 基于小扰动线性化的纵向弹体控制模型,研究了三回路驾驶仪及其新弹体的结构、快速性、鲁棒性以及对静不稳定弹体的增稳能力,建立并分析了驾驶仪的无量纲模型,针对三回路驾驶仪提出了一种新的设计思路。研究结果表明:阻尼回路新弹体增稳能力和鲁棒性较弱;增稳回路新弹体具有良好的鲁棒性和增稳能力但响应速度较慢;三回路驾驶仪通过设计一个远离开环弹体频率的一阶主导极点和一对阻尼合适的高频极点,使系统具备较好的快速性、稳定性和鲁棒性。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 导弹控制系统 三回路过载驾驶仪 静不稳定 性能指标

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无尾飞机纵向控制律设计及转换瞬态研究 被引量：1

15

作者 江琼 陈怀民 +1 位作者 吴成富 穆杰 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第SB期500-502,共3页

通过对无尾飞机与常规布局飞机进行比较,针对其纵向静不稳定采用增稳系统的纵向控制律设计方案,增稳系统用法向加速度反馈信号为主反馈,并设计纵向控制律。考虑到无尾飞机在起飞离地前的纵向构型和参数与空中控制律有所不同,设计使用机... 通过对无尾飞机与常规布局飞机进行比较,针对其纵向静不稳定采用增稳系统的纵向控制律设计方案,增稳系统用法向加速度反馈信号为主反馈,并设计纵向控制律。考虑到无尾飞机在起飞离地前的纵向构型和参数与空中控制律有所不同,设计使用机轮承载开关进行控制律切换。研究升降舵舵偏角在控制律转换瞬间可能发生的幅值跳变,提出了一种减小幅值跳变的方法。 展开更多

关键词 静不稳定 增稳系统 控制律切换 幅值跳变

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防空导弹控制系统分析 被引量：3

16

作者 万夕干 余祖铸 《上海航天》 2009年第2期22-26,共5页

基于弹体动力学,讨论了防空导弹运动的可控性及其条件。采用以速率陀螺为敏感元件与伺服系统构成的速率反馈回路,以及为适应静不稳定弹体的气动特性引入的具复合反馈的稳定回路,以使弹体的跟踪过程有较佳的动态响应,并分析了两种回路的... 基于弹体动力学,讨论了防空导弹运动的可控性及其条件。采用以速率陀螺为敏感元件与伺服系统构成的速率反馈回路,以及为适应静不稳定弹体的气动特性引入的具复合反馈的稳定回路,以使弹体的跟踪过程有较佳的动态响应,并分析了两种回路的特性。讨论了导弹非中立稳定、中立稳定等状态的控制,以及控制系统的响应。研究表明:具复合稳定回路控制系统的弹体运动稳定和指令控制的鲁棒性较优。 展开更多

关键词 防空导弹 飞行控制系统 导弹稳定性 静不稳定 稳定回路 动态响应

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亚轨道火箭动力学特性研究

17

作者 毛智辉 杨华波 +1 位作者 张强 张士峰 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2012年第3期152-156,共5页

建立了亚轨道火箭的六自由度运动数学模型,然后以设计出的亚轨道火箭为例,对箭体模型的线性化进行了详细推导,得出了线性化后的扰动方程;接着对动力系数进行定量分析,根据结果推导出简化的箭体传递函数;最后对亚轨道火箭箭体的动力学特... 建立了亚轨道火箭的六自由度运动数学模型,然后以设计出的亚轨道火箭为例,对箭体模型的线性化进行了详细推导,得出了线性化后的扰动方程;接着对动力系数进行定量分析,根据结果推导出简化的箭体传递函数;最后对亚轨道火箭箭体的动力学特性进行了仿真分析,仿真结果表明该火箭在1.676Ma和5.580Ma条件下分别处于静稳定和静不稳定的不同状态,与气动数据静稳定判定结果一致,为下一步控制系统设计打下基础。 展开更多

关键词 亚轨道火箭 定量分析 静不稳定 静稳定 操纵性

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飞行器过载反馈自动控制研究 被引量：2

18

作者 曲方伟 王天秀 《航天控制》 CSCD 北大核心 2018年第6期20-24,共5页

分析了飞行器被控对象的特性,针对被控对象的特性对设计过程、设计方法和控制特性进行了系统分析,详细推导了几种常用控制结构的利弊,再针对飞行器飞行特点设计使用了三回路控制结构。在飞行过程中会出现静中立稳定和静不稳定的问题,文... 分析了飞行器被控对象的特性,针对被控对象的特性对设计过程、设计方法和控制特性进行了系统分析,详细推导了几种常用控制结构的利弊,再针对飞行器飞行特点设计使用了三回路控制结构。在飞行过程中会出现静中立稳定和静不稳定的问题,文中所用的控制结构很好地解决了飞行过程中静不稳定问题,消除了常值舵机零位误差的影响,稳态传递系数不受气动参数变化的影响。 展开更多

关键词 被控对象特性 控制结构 静不稳定

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论求解临界荷载的方法 被引量：1

19

作者 陈荣庚 《大连水产学院学报》 CSCD 1995年第3期65-69,共5页

介绍求解临界荷载的４种方法，对４种方法作了评述，提出在求解过程中应注意两类稳定性概念．

关键词 临界荷载 静力不稳定 动力不稳定

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