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| 1 | 考虑通道耦合因素的制导控制一体化设计方法显示文摘针对倾斜转弯(Bank-to-turn,BTT)飞行器俯冲段制导与控制系统设计中存在的强耦合、强非线性问题,研究考虑通道耦合因素的制导与控制一体化设计方法。首先建立了考虑控制通道间耦合因素的三维制导与控制一体化设计模型,在模型中引入不确定性因素,采用连续非光滑控制理论对三维块系统设计非光滑扩张状态观测器(Non-smooth extended state observer,NESO)进行观测补偿,然后结合反步法与块动态逆方法设计可以保证有限时间收敛的制导与控制一体化算法,并严格证明了带有扩张状态观测器的级联系统是全局有限时间稳定的。提出的方法适应强耦合BTT飞行器存在扰动情况下的快时变控制需求,通过仿真校验该方法可行、有效。 | 孙向宇 晁涛 王松艳 马萍 | 2016 | 宇航学报2016，37，8： | 22 |
| 2 | 基于滑模反演控制方法的纵向制导控制一体化设计显示文摘针对高速机动目标的末端拦截问题,研究了拦截弹的制导控制一体化设计算法。首先建立了纵向通道的制导控制一体化模型,利用非线性状态变换将其转换为易于控制算法设计的标准形式,并将目标机动干扰从不确定项中分离出来。然后考虑系统的非匹配不确定性,将滑模控制与反演控制相结合,设计了拦截弹的一体化控制算法。仿真结果验证了所设计算法的有效性和鲁棒性。 | 张金鹏 周池军 雷虎民 | 2013 | 固体火箭技术2013，36，1： | 9 |
| 3 | 考虑视场角约束的捷联导引与控制一体化设计显示文摘针对现有导引与控制一体化设计方法在用于捷联战术导弹时存在无法保证弹目视线满足导引头视场角约束的问题,将捷联解耦原理和状态约束控制方法相结合提出一种新型考虑视场角约束的捷联导引与控制一体化设计方法。首先引入捷联解耦原理建立捷联导引与控制一体化设计模型,将其转换为严格反馈系统;其次,针对系统模型存在的不确定扰动,设计了一种对不确定上界平方进行估计的自适应律;第三,针对视场角约束问题,采用积分型障碍Lyapunov函数结合动态面控制设计了一体化导引与控制规律。最后通过Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性和所有信号的一致有界。数值仿真结果校验了设计方法的有效性。 | 赵斌 周军 | 2018 | 宇航学报2018，29，4： | 6 |
| 4 | Integrated guidance and control of guided projectile with multiple constraints based on fuzzy adaptive and dynamic surface显示文摘Based on fuzzy adaptive and dynamic surface(FADS),an integrated guidance and control(IGC)approach was proposed for large caliber naval gun guided projectile,which was robust to target maneuver,canard dynamic characteristics,and multiple constraints,such as impact angle,limited measurement of line of sight(LOS)angle rate and nonlinear saturation of canard deflection.Initially,a strict feedback cascade model of IGC in longitudinal plane was established,and extended state observer(ESO)was designed to estimate LOS angle rate and uncertain disturbances with unknown boundary inside and outside of system,including aerodynamic parameters perturbation,target maneuver and model errors.Secondly,aiming at zeroing LOS angle tracking error and LOS angle rate in finite time,a nonsingular terminal sliding mode(NTSM)was designed with adaptive exponential reaching law.Furthermore,combining with dynamic surface,which prevented the complex differential of virtual control laws,the fuzzy adaptive systems were designed to approximate observation errors of uncertain disturbances and to reduce chatter of control law.Finally,the adaptive Nussbaum gain function was introduced to compensate nonlinear saturation of canard deflection.The LOS angle tracking error and LOS angle rate were convergent in finite time and whole system states were uniform ultimately bounded,rigorously proven by Lyapunov stability theory.Hardware-in-the-loop simulation(HILS)and digital simulation experiments both showed FADS provided guided projectile with good guidance performance while striking targets with different maneuvering forms. | Shang Jiang Fu-qing Tian Shi-yan Sun Wei-ge Liang | 2020 | Defence Technology(防务技术)2020，16，6： | 6 |
| 5 | 飞行器控制的伪线性系统方法——第一部分:综述与问题显示文摘首先将非线性控制方法归纳成三类:基于李雅普诺夫泛函的设计方法、基于最优控制思想的设计方法和以线性为主导的设计方法,并对此三类方法进行了简略的综述。然后进一步在此类划分的框架下概述了飞行器控制的非线性方法,并引入了伪线性系统的概念。最后介绍了卫星姿态与轨道控制、飞行器制导与控制中的六类典型飞行器控制问题的二阶伪线性系统描述。 | 段广仁 | 2020 | 宇航学报2020，41，6： | 6 |
| 6 | 基于鲁棒动态逆的高超声速滑翔飞行器动态面姿态控制显示文摘针对高超声速滑翔飞行器参数变化快、不确定性高、通道耦合强的特点,研究了一种姿态控制的非线性设计方法。根据无动力飞行姿态运动模型,建立了可面向姿态控制的非线性设计模型。提出了一种具有鲁棒性能的动态逆控制方案,并通过动态面控制方法,将其应用于滑翔飞行器的姿态控制中。仿真结果表明,相比基于传统动态逆的控制方案,所提出的方案可以保证滑翔飞行器快速、精确地跟踪指令,并且具备针对系统不确定性的强鲁棒性能。 | 刘晓东 黄万伟 禹春梅 孙勇 | 2015 | 航天控制2015，33，1： | 5 |
| 7 | 考虑建模误差的拦截弹制导控制一体化设计显示文摘针对拦截弹末段的制导控制问题,改善已有建模结果,采用智能控制方法设计一体化控制律。考虑近似线性化和忽略耦合因素引起的建模误差,采用模型误差补偿改进拦截弹动力学模型;结合弹目相对运动非线性模型,建立面向拦截弹末段的制导控制一体化(IGC)模型。对此非匹配型非线性系统,利用自适应动态面控制方法进行控制器设计,不仅消除系统非匹配不确定性对系统性能的影响,同时避免了传统反演法的微分膨胀问题,得到控制目标与执行机构指令之间的直接关系。通过与忽略建模误差的IGC拦截仿真比较,实验结果表明本文IGC控制效果的优越性。 | 宋海涛 张涛 张国良 杨伟锋 | 2013 | 兵工学报2013，34，9： | 4 |
| 8 | 应对机动目标的全捷联导弹制导控制一体化设计显示文摘针对全捷联导引头探测器与弹体固连带来的视线(LOS)测量与弹体姿态的耦合问题,基于干扰观测器和动态面控制提出一种考虑全捷联视线角(FOV)约束的制导控制一体化(IGC)设计方法。首先建立起具有严格状态反馈形式的全捷联制导控制一体化设计模型;其次,针对目标机动和气动扰动带来的模型不确定,设计了一种非线性干扰观测器对其进行在线估计,并将其估计信息的平方引入设计过程;第三,针对全捷联模式下有限视场角凸显的状态约束问题,基于积分型障碍Lyapunov函数与动态面控制设计了一体化制导控制规律,并对闭环系统的稳定性和信号的一致有界特性进行了证明。仿真结果表明,在目标进行不同类型机动和气动扰动存在的条件下,所设计方法均能保证制导精度以及视场角满足约束条件。 | 赵斌 朱传祥 徐思勇 蒋瑞民 张琳 周军 | 2019 | 宇航学报2019，40，3： | 4 |
| 9 | 弹性高超声速飞行器动态面制导控制一体化设计方法显示文摘面向弹性高超声速飞行器滑翔段制导控制系统设计问题,应用动态面控制理论设计了两种制导控制一体化方法。建立了弹性高超声速飞行器滑翔段纵向运动模型,并推导了具有严格反馈形式的弹性高超声速飞行器制导控制一体化设计模型。将弹性状态视为不确定项,分别基于自适应方法和非线性干扰观测器(nonlinear disturbance observer, NDO),开展动态面制导控制一体化系统设计,并基于Lyapunov定理证明了系统的稳定性。在标称状态下和参数偏差状态下开展仿真试验,验证了两种制导控制一体化方法的有效性和鲁棒性,并进一步分析了两种制导控制一体化方法的性能差异及其原因。 | 安通 王鹏 王建华 汤国建 潘玉龙 陈海山 | 2022 | 系统工程与电子技术2022，44，3： | 3 |
| 10 | 超声速导弹的自适应滑模动态面控制显示文摘为了提高超声速导弹过载控制系统的快速性,提出了一种自适应滑模动态面控制方法,并采用该方法进行了过载控制系统的设计。通过引入虚拟控制量,该方法克服了内外环设计中需要划分快、慢变量的缺点,提高了过载控制系统的跟踪速度。同时,对系统中存在不确定量的情况进行了研究,采用自适应滑模控制算法对不确定量的边界进行了估计,保证了整个闭环系统的渐近稳定性。仿真结果表明,所提出的自适应滑模动态面控制方法具有良好的控制性能。 | 赵红超 史贤俊 杨秀霞 | 2012 | 飞行力学2012，30，5： | 3 |
| 11 | 存在网络丢包的导弹制导控制一体化设计显示文摘研究了网络环境下存在丢包的导弹制导控制一体化设计问题.多个地面雷达同时对目标进行观测,并通过网络将目标信息传输给导弹.考虑网络存在丢包的情况,将丢包描述为导弹与雷达之间的通信拓扑模型,建立了包含3个级联子系统的导弹纵向通道制导控制一体化模型.将滑模控制与反演控制相结合,给出了每个子系统的虚拟控制量,并设计滤波器对虚拟控制量进行滤波,使得系统对丢包具有一定的鲁棒性.在此基础上,设计导弹制导控制一体化滑模反演控制律,并给出了系统有界输入有界输出(BIBO,Bounded-Input BoundedOutput)稳定的充分条件.数值仿真验证了所提方法的有效性. | 王青 祁成东 董朝阳 | 2014 | 北京航空航天大学学报2014，40，6： | 3 |
| 12 | 滚转舰炮制导炮弹的空间多约束导引与控制一体化设计显示文摘在大口径舰炮制导炮弹打击近岸机动目标的末段,考虑攻击角、控制受限、视线(LOS)角速率测量受限等约束,提出了一种基于块动态面与扩张状态观测器(BDSESO)的多约束空间导引与控制一体化设计(IGC)方法。构建了滚转制导炮弹的空间导引与控制一体化的严块反馈串级模型,运用扩张状态观测器估计视线角速率和目标机动、建模误差、风等系统内外不确定干扰。为了在有限时间内零化视线角跟踪误差与视线角速率,采用自适应指数趋近律设计非奇异终端滑模,通过自适应动态面控制有效镇定串级系统并避免微分膨胀,引入自适应Nussbaum增益函数补偿控制受限的饱和非线性。通过Lyapunov理论证明了视线角跟踪误差、视线角速率的有限时间收敛性与全系统状态的一致最终有界性。半实物仿真实验表明:该方法使制导炮弹在打击具有不同机动形式的目标时,均具备较好的末制导性能。 | 姜尚 田福庆 孙世岩 梁伟阁 | 2019 | 航空学报2019，40，10： | 2 |
| 13 | 考虑伺服回路动态的飞行器攻角鲁棒控制技术显示文摘为增强飞行器姿控回路与伺服回路的协调匹配性,提升整个姿态控制系统的综合性能,在考虑飞行器伺服回路动态特性的基础上研究其姿态控制方法。以俯仰通道为例,基于多鲁棒面控制和动态面控制理论,提出一种考虑伺服回路动态特性的攻角鲁棒控制方法,有效解决了回路之间的协调控制问题。计算机仿真结果表明:相比于未考虑伺服回路动态特性的攻角控制方案,该控制方案的攻角跟踪效果更好,飞行器姿控外回路和伺服内回路协调匹配性得到提升,且该方案确保了攻角控制系统具备更优越的综合性能指标。研究成果可重点应用于具有高动态和轻质化需求的飞行器姿态控制领域。 | 杨广慧 杜立夫 刘晓东 | 2018 | 上海航天2018，35，4： | 2 |
| 14 | 高超声速飞行器滑翔段制导姿控一体化设计方法研究显示文摘吸气式通用高超声速飞行器(GHV)在滑翔段飞行具有强耦合、非线性的特点,为了实现滑翔段飞行高精度控制,开展了飞行器滑翔段制导姿控一体化设计方法研究。首先建立了面向航程和方位误差控制的滑翔段制导姿控一体化设计模型,运用自适应块动态面方法,完成了高超声速飞行器滑翔段制导姿控一体化系统的设计,同时利用李雅普诺夫定理完成了系统的稳定性分析。利用高超声速飞行器滑翔段典型飞行过程开展了仿真计算,结果验证了所设计的高超声速飞行器滑翔段制导姿控一体化设计方法的有效性。制导姿控一体化方法的滑翔段终端位置控制精度很高,飞行全程对于各个角度的指令跟踪精度高,舵偏控制量较小,系统稳定性较好。 | 王鹏 鲍存余 汤国建 | 2020 | 战术导弹技术2020，，5： | 1 |
| 15 | 多约束导引控制一体化的自适应鲁棒滑模设计方法显示文摘在攻击机动目标的末制导段,为使舰炮制导炮弹能够同时满足攻击角、视线角速率测量受限、执行器控制饱和等多项约束,基于自适应鲁棒控制与动态面滑模设计了一种导引控制一体化设计方法.首先,在纵平面内,建立了弹体的导引控制一体化设计模型.然后,设计扩张状态观测器迅速准确地估计出视线角速率与目标机动等未知干扰.其次,运用自适应指数趋近律设计了非奇异终端滑模,以确保视线角跟踪误差与视线角速率在有限时间内收敛至零.进而,结合自适应鲁棒项构造动态面滑模与虚拟控制量用以镇定串级系统并削弱变结构项的抖振.进一步地,通过设计自适应Nussbaum增益函数,较好地补偿了由舵机偏转受限引入的控制饱和非线性问题.运用Lyapunov稳定性理论严谨地证明了终端视线角跟踪误差、视线角速率的有限时间收敛性,以及系统的一致最终有界性.仿真实验表明,所提出的设计方法能够使舰炮制导炮弹在打击具有不同机动形式的目标时,均具备较好的导引控制性能. | 姜尚 田福庆 孙世岩 梁伟阁 | 2020 | 哈尔滨工业大学学报2020，52，12： | 1 |
| 16 | Integrated guidance and control design method based on finite-time state observer显示文摘A composited integrated guidance and control(IGC) algorithm is presented to tackle the problem of the IGC design in the dive phase for the bank-to-turn(BTT) vehicle with the inaccuracy information of the line-of-sight(LOS) rate. For the sake of theoretical derivation, an IGC model in the pitch plane is established. The high-order finite-time state observer(FTSO), with the LOS angle as the single input, is employed to reconstruct the states of the system online. Besides, a composited IGC algorithm is presented via the fusion of back-stepping and dynamic inverse. Compared with the traditional IGC algorithm, the proposed composited IGC method can attenuate effectively the design conservation of the flight control system, while the LOS rate is mixed with noise. Extensive experiments have been performed to demonstrate that the proposed approach is globally finite-time stable and strongly robust against parameter uncertainty. | MA Ping ZHANG Denghui WANG Songyan CHAO Tao | 2018 | Journal of Systems Engineering and Electronics2018，29，6： | 0 |
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