一种高超声速飞行器再入末段姿态控制方法及系统

    公开(公告)号:CN110162071B

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN201910441100.0

    申请日:2019-05-24

    Abstract: 一种高超声速飞行器再入末段姿态控制方法及系统,包括:(1)选取姿态跟踪误差作为被控输出,结合控制目标及飞行器姿态动力学分析,建立三通道姿态误差特征模型;(2)通过特征模型参数的时变结构特性分析,将动压引入参数自适应更新律中,建立基于动压的参数估计模型;(3)设计自适应输出反馈控制结构,并结合期望的系统动态,确定控制器反馈系数。本发明具有对大范围快时变环境的适应性强、控制精度较高且控制器结构简单等优点,适用于高超声速飞行器高速高机动再入时姿态高精度稳定控制。

    一种动态增益的在线估计方法

    公开(公告)号:CN112034704A

    公开(公告)日:2020-12-04

    申请号:CN202010732647.9

    申请日:2020-07-27

    Abstract: 本发明一种动态增益的在线估计方法,步骤如下:(1)获取被控对象的动力学模型;(2)建立被控对象的压缩函数,得到被控对象的无误差压缩形式;(3)采用微分器在线求取输出y的导数;(4)在线估计非线性被控对象的状态和输入的系数;(5)计算得到动态增益。本发明通过提出非线性函数的无误差压缩方法和动态增益的在线估计方法,涵盖了多类被控对象,包括航天器被控对象、工业被控对象等,解决了它们基于特征模型的自适应控制问题,突破了动态增益的求解问题,具有通用性。

    一种基于特征模型的航天器无拖曳控制方法

    公开(公告)号:CN107390526A

    公开(公告)日:2017-11-24

    申请号:CN201710637329.2

    申请日:2017-07-31

    Abstract: 本发明提供了一种基于特征模型的航天器无拖曳控制方法,该方法在每个控制周期,接收加速度计反馈的残余加速度测量值;考虑被控航天器、推力器与加速度计的动力学特征,基于从推力器指令输入至加速度计测量输出的特征模型,根据黄金分割自适应控制律、逻辑积分控制律和逻辑双重积分控制律,分别计算当前控制周期的黄金分割自适应控制分量、逻辑积分控制分量、逻辑双重积分控制分量;将当前控制周期的黄金分割自适应控制分量、逻辑积分控制分量和逻辑双重积分控制分量合成,得到推力器控制指令,并将其发送至推力器。本发明方法充分考虑了空间环境特征,使航天器的非引力加速度抑制精度优于传统的积分控制方法和嵌入式模型控制方法。

    一种基于升阻比实时估计的自适应制导方法

    公开(公告)号:CN104634183B

    公开(公告)日:2016-01-13

    申请号:CN201410790966.X

    申请日:2014-12-18

    Abstract: 一种基于升阻比实时估计的自适应制导方法,主要通过再入飞行器制导导航与控制系统的设备信息和导航信息,按照物理原理和定义,实时计算返回舱的升阻比;根据估计出的升阻比,对再入纵向航程制导律、横向航程制导律进行实时补偿设计,从而消除或减缓升阻比偏离标称设计值对制导精度的影响。根据本方法进行再入飞行器的制导律设计可以提高制导精度和制导回路的鲁棒性,最大程度满足了大气内高速飞行器的制导需求。

    一种交会对接交会雷达导航误差分析方法

    公开(公告)号:CN103323823B

    公开(公告)日:2015-04-22

    申请号:CN201310210169.5

    申请日:2013-05-30

    Abstract: 一种交会对接交会雷达导航误差分析方法,首先测量获取交会雷达原始测量值,并将原始测量值转换到交会雷达测量直角坐标系下;通过各坐标转换最终得到基于交会雷达在目标航天器RVD坐标系下的交会雷达导航值;通过分析在坐标转换过程中交会雷达及其合作目标的安装误差、测量误差、运输飞船的姿态确定误差、定轨误差等因素,经坐标系转换和误差的传播方程,得到交会雷达测量值导航误差值;本发明误差分析方法可用于交会对接中交会雷达导航方案设计,尤其是当导航精度不能满足任务要求时,可以为提高导航精度的技术攻关指明道路。

    非线性微分黄金分割自适应控制方法

    公开(公告)号:CN101364085A

    公开(公告)日:2009-02-11

    申请号:CN200810222227.5

    申请日:2008-09-12

    Abstract: 非线性微分黄金分割自适应控制方法,包括下列步骤:(1)针对单输入单输出线性时变系统建立特征模型;(2)针对所述的特征模型,构造非线性微分黄金分割自适应控制律;(3)对该控制律作用于特征模型组成的闭环系统进行稳定性分析,确定闭环系统的稳定性条件。本发明克服现有技术的不足,提供一种针对线性时变系统进行特征建模,以及采用非线性微分黄金分割的自适应控制方法,这种自适应控制方法能够实现对快变信号和具有突变斜率信号的跟踪。

    一种考虑路径约束的基于特征模型的制导方法

    公开(公告)号:CN112298615A

    公开(公告)日:2021-02-02

    申请号:CN202011126002.7

    申请日:2020-10-20

    Abstract: 一种考虑路径约束的基于特征模型的制导方法,步骤如下:1)建立航天器被控对象动力学方程,并设定路径约束;2)在第k个制导周期,通过导航测量,得到当前制导周期的状态;3)通过对动力学方程积分,计算预计航程;4)计算得到待飞航程;5)计算得到高度变化率参考量;6)建立含有高度变化率的解耦特征模型;7)利用投影梯度法或投影最小二乘法辨识系数;8)计算得到制导律;9)返回步骤2)下一个制导周期。

    一种基于特征模型的连续灭菌反复学习自适应控制器

    公开(公告)号:CN105259761B

    公开(公告)日:2018-05-22

    申请号:CN201510725419.8

    申请日:2015-10-30

    Abstract: 一种基于特征模型的连续灭菌反复学习自适应控制器,包括特征模型辨识模块、全系数控制律模块、反复学习前馈模块、总控制量计算模块;特征模型辨识模块获取当前蒸汽喷射器的出口培养基温度、蒸汽阀门开度得到辨识参数,全系数控制律模块接收辨识参数、培养基温度与参考温度的误差得到反馈控制量;反复学习前馈模块构建更新前馈查找表;总控制量计算模块根据反馈控制量、前馈控制量得到当前蒸汽阀门开度。本发明系统通过反复学习不断优化前馈查找表,消除了物料入口温度和物料流量等可测快变量的扰动,降低了连续灭菌过程中物料入口温度、流量等的可测量的影响,同时具有鲁棒性强、实现简单的优点。

    轨迹规划量测噪声抑制方法

    公开(公告)号:CN103984356B

    公开(公告)日:2016-06-01

    申请号:CN201410219106.0

    申请日:2014-05-22

    Abstract: 轨迹规划量测噪声抑制方法,(1)在探月飞行器当前制导周期的初始时刻,量测得到地心距rc、经度θc、纬度φc、速度Vc、航迹倾角γc和航向角ψc,作为当前状态量;利用探月飞行器的当前点和目标点计算飞行器的待飞航程s0;(2)计算探月飞行器从当前点至目标点的状态值以及从当前点到目标点的航程sf(k);若sf(k)-s0>25km/R0,并且k 25km/R0,并且k≥10,则取σ0(k)=σ0(1),执行(5);(3)对步骤(2)得到的sf(k)以及σ0(k)进行微分得到和(4)利用迭代方法,得到制导倾侧角指令迭代新值σ0(k+1),进入下一迭代步,即令k的值自加1;将得到的新值σ0(k+1)作为下一迭代步中的σ0(k),转步骤(2)循环执行;(5)当前制导周期的制导指令为σ0(k);进入下一制导周期,进入步骤(1),直至制导结束。

    轨迹规划量测噪声抑制方法

    公开(公告)号:CN103984356A

    公开(公告)日:2014-08-13

    申请号:CN201410219106.0

    申请日:2014-05-22

    Abstract: 轨迹规划量测噪声抑制方法,(1)在探月飞行器当前制导周期的初始时刻,量测得到地心距rc、经度θc、纬度φc、速度Vc、航迹倾角γc和航向角ψc,作为当前状态量;利用探月飞行器的当前点和目标点计算飞行器的待飞航程s0;(2)计算探月飞行器从当前点至目标点的状态值以及从当前点到目标点的航程sf(k);若sf(k)-s0>25km/R0,并且k 25km/R0,并且k≥10,则取σ0(k)=σ0(1),执行(5);(3)对步骤(2)得到的sf(k)以及σ0(k)进行微分得到和(4)利用迭代方法,得到制导倾侧角指令迭代新值σ0(k+1),进入下一迭代步,即令k的值自加1;将得到的新值σ0(k+1)作为下一迭代步中的σ0(k),转步骤(2)循环执行;(5)当前制导周期的制导指令为σ0(k);进入下一制导周期,进入步骤(1),直至制导结束。

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