凡国龙
- 作品数：12 被引量：20H指数：3
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- 发文基金：西北工业大学基础研究基金更多>>
- 相关领域：兵器科学与技术矿业工程自动化与计算机技术更多>>
- 直接侧向力/气动力复合控制系统稳定性分析被引量：5
- 2011年
- 研究战术导弹发动机控制优化问题,针对直接侧向力姿态控制的脉冲发动机非线性量化特性和死区特性影响系统的响应速度和稳定性。为解决上述问题,对直接侧向力/气动力双反馈复合控制方案,提出了描述函数法的鲁棒性控制方法。首先建立了直接侧向力/气动力复合控制系统数学模型,进而推导出脉冲发动机量化非线性描述函数;在完成复合控制系统设计的基础上,根据非线性系统分析特点把复合非线性控制系统简化成一个非线性环节和一个线性环节的典型闭环结构形式,对脉冲发动机非线性量化特性及死区特性进行仿真。结果表明,改善了发动机的性能,提高了驾驶仪的稳定性和响应速度,证明了方法的正确性。
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- 关键词：鲁棒性描述函数
- 高超声速飞行器姿态控制系统设计被引量：2
- 2011年
- 研究气动特性是飞行器姿态稳定性的保证,高超声速飞行器采用姿态控制有助于提高作战效能及生存能力。针对高超声速飞行器作战环境复杂,大气密度偏差大、力/力矩系数不准确造成气动参数偏差较大等特点,采用参数空间方法来设计姿态控制系统。首先建立适用于姿态控制系统的高超声速数学模型,在高超声速气动特性条件下,提出三回路姿态稳定控制系统,根据参数空间方法的原理设计出各回路控制器,最后进行仿真分析验证控制系统的性能。仿真结果表明当气动参数存在较大偏差时,采用基于参数空间法设计的高超声速姿态控制系统可以确保对指令的精确跟踪,并且具有较强的鲁棒稳定性。
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- 关键词：高超声速飞行器
- 多饱和约束拦截弹参数时变系统控制器设计
- 2014年
- 针对拦截弹参数时变和执行机构饱和非线性影响控制系统性能,提出基于齐次多项式参数相关Lyapunov理论和非线性矩阵微分方程凸多面体转换算法相结合的鲁棒最优控制系统设计方案。通过引入标准饱和约束算子,建立控制系统数学模型并给出控制系统结构;引入饱和归一化因子,把非线性参数时变微分方程转化成线性多胞型微分方程;基于齐次多项式参数相关Lyapunov理论和拓展Pólya’s定理,把参数时变多胞型微分方程转换成齐次多项式参数相关微分方程,并给出齐次多项式参数相关控制器结构;利用迭代算法把非线性矩阵不等式转换成线性矩阵不等式(LMIs),进而基于LMI凸优化理论获得控制器解,设计出的控制器是关于齐次多项式阶次g和Pólya’s松弛度d的函数;通过定点和制导控制系统仿真校验了该算法,仿真结果表明随着齐次多项式阶次g和Pólya’s松弛度d的增加,设计出的控制器在确保系统稳定的前提下改善控制系统性能。
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- 临近空间拦截弹H_∞末制导律设计研究被引量：3
- 2014年
- 为了对以X-51A为代表的临近空间高超声速飞行器实施有效拦截,提出一种新的具有强鲁棒性的非线性H∞制导律。首先,将目标机动作为系统扰动,建立拦截弹—目标相对运动学数学模型;根据几何方法拦截策略分析,提出以离心加速度的均方根为扰动输出;引入Hamilton函数并基于最优控制理论,得到非线性H∞制导律。该方法利用Lyapunov稳定性理论严格证明了制导系统的全局渐近稳定性,且无需求解Hamilton-Jacobi-Issacs(HJI)偏微分方程。仿真结果表明,该制导律不仅具有很强的鲁棒性也能获得良好的制导精度。
- 凡国龙梁晓庚
- 关键词：LYAPUNOV方法
- 基于NLMIs拦截弹控制系统鲁棒最优设计
- 2013年
- 临近空间拦截弹执行机构饱和影响控制系统的响应性能,针对此问题,提出了基于NLMIs鲁棒最优的控制系统设计方案;建立执行机构饱和算子模型并给出控制系统结构,引入顶点多项式理论给出控制系统数学模型,通过定理给出非线性控制系统的鲁棒最优控制器结构,利用迭代算法把NLMIs转化成LMIs,基于LMI凸优化理论获得控制器解,定点仿真验证了该算法的合理性。仿真结果表明,所设计的非线性控制系统是鲁棒最优的设计。
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- 关键词：非线性矩阵不等式
- 临近空间拦截弹非线性控制系统设计研究
- 2013年
- 针对临近空间高超声速拦截弹非线性执行机构影响控制系统响应性能,提出基于指定闭环特征值的最优控制系统跟踪设计研究;首先基于次优控制理论及bang-bang理论给出非线性闭环控制系统理想特征值分布;其次,提出基于指定特征值的最优控制系统加权阵的选择方案,并给出和证明加权矩阵存在的充分必要条件;进而基于LQ跟踪器原理设计控制系统;最后通过仿真分析了不同方案的系统性能,仿真结果表明基于该理论设计出的控制系统具有响应速度快、鲁棒稳定性强等特点。
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- 关键词：非线性控制
- 线性跟踪系统Lyapunov函数性质及其应用
- 2013年
- 研究了线性跟踪系统Lyapunov函数性质,并基于该性质进行控制系统设计研究,给出控制器结构和Lyapunov函数取值估计;首先,以经典三回路为基础建立线性闭环跟踪系统微分方程;在完成系统数学模型的基础上,给出线性跟踪系统Lyapunov函数对时间的一阶导数为非负,二阶导数为非正,即线性跟踪系统Lyapunov函数最大值不是在系统的初始状态而是稳定状态这一论点;进而基于该Lyapunov函数性质对控制系统进行设计和Lyapunov函数取值进行研究;最后通过仿真验证,仿真结果表明所提出的线性跟踪系统Lyapunov函数性质、控制器设计和Lyapunov函数取值估计是正确的。
- 凡国龙梁晓庚
- 关键词：LYAPUNOV函数线性矩阵不等式
- 直接力/气动力复合控制系统鲁棒稳定性分析被引量：1
- 2010年
- 针对直接力控制的脉冲发动机非线性量化特性和喷流因子的不确定性,结合直接力/气动力双反馈复合控制方案,为了导弹飞行高速稳定性设计,提出了圆判据的鲁棒稳定性分析方法。首先建立了直接力/气动力复合控制系统数学模型,在完成复合控制系统设计的基础上,采用圆判据稳定性分析特点把非线性复合控制系统简化成一个非线性环节和一个线性环节的典型闭环结构形式,并根据圆判据的结论分析了脉冲发动机喷流因子不确定性和非线性量化特性对导弹自动驾驶仪稳定性影响。最后仿真结果验证了方法的正确性。
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- 关键词：鲁棒稳定性
- 中远程导弹最优中制导律设计被引量：2
- 2011年
- 研究导弹的制导优化性能,中远程导弹中末交接班时导弹飞行速度,是影响脱靶量的重要因素。为使导弹在中末交接班点的速度达到最大,同时使导弹的弹道倾角满足约束条件,提出采用一种使末速最大的最优中制导律。制导律是法向加速度指令,控制增益是一个关于速度、位置等飞行状态以及弹道约束条件的函数,并且变化范围很小。为便于工程应用,控制增益取为固定值。进行仿真的结果显示,导弹在中末交接班时速度达到最大,同时弹道倾角也能够满足弹道约束条件,提出的最优中制导律达到了设计要求,可为设计应用提供依据。
- 侯振乾杨军凡国龙
- 关键词：脱靶量
- 临近空间拦截弹非线性控制系统性能研究
- 2013年
- 针对临近空间高超声速拦截弹执行机构非线性特性影响控制系统响应,提出基于次优控制理论及bang-bang控制理论对该问题进行研究。针对舵偏角速率饱和影响控制系统响应,通过改进正定阵P,Q来确保系统响应特性;针对舵偏角饱和影响控制系统响应,通过建立bang-bang开关曲线,分析推导出开关切换次数及最优时间表达式;最后仿真结果表明临近空间拦截弹的舵偏角饱和严重影响飞行控制系统的快速性。
- 凡国龙梁晓庚
- 关键词：拦截弹次优控制BANG-BANG控制
