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脱靶量及其变化率双重加权的微分对策制导律
1
作者 花文华 李群生 +1 位作者 张拥军 张金鹏 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第4期31-39,共9页
为进一步增强导弹飞行弹道的收敛速度,定义末端的脱靶量和脱靶量变化率作为性能优化指标,并基于线性二次型微分对策理论进行了制导律的推导,推导结果实现了减少脱靶量的同时向着最大化脱靶量收敛速度的方向上进行控制的目的。本研究从... 为进一步增强导弹飞行弹道的收敛速度,定义末端的脱靶量和脱靶量变化率作为性能优化指标,并基于线性二次型微分对策理论进行了制导律的推导,推导结果实现了减少脱靶量的同时向着最大化脱靶量收敛速度的方向上进行控制的目的。本研究从一般意义上进行导弹和目标控制系统动态特性的建模,适用于二者具有高阶控制系统动态特性的形式,推导结果具有一般性。针对导弹和目标具有一阶控制系统动态特性的情况,进行了制导律的扩展,并相应完成了对策空间的分析和典型制导参数的取值分析。非线性系统仿真针对比例导引、典型微分对策制导律和本研究所提出的脱靶量及其变化率双重加权的微分对策制导律进行了对比分析,仿真情形包括目标常值机动、S型机动和随机机动3种情形,并采用单发命中概率作为制导性能衡量指标。结果表明,所提出制导律的弹道快速收敛性能和低过载需求,在最小化脱靶量的同时最大化脱靶量的收敛速度,实现了在拦截导弹飞行弹道快速收敛的方向上进行控制的目的。 展开更多
关键词 制导律 高阶控制系统动态特性导弹 飞行弹道特性 微分对策制导 末制导
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变质心飞行器双速率前馈-反馈组合姿态控制
2
作者 杜青峰 孟庆展 +2 位作者 胡玉东 荆武兴 高长生 《宇航学报》 北大核心 2025年第6期1242-1251,共10页
针对滚-俯控式变质心飞行器的姿态控制问题,考虑系统中存在的状态与控制输入受限以及复杂飞行环境扰动的问题,提出了一种双速率前馈-反馈组合控制算法。首先,给出了单质量块滚-俯控式变质心飞行器的构型与姿态动力学模型,并将滚-俯控式... 针对滚-俯控式变质心飞行器的姿态控制问题,考虑系统中存在的状态与控制输入受限以及复杂飞行环境扰动的问题,提出了一种双速率前馈-反馈组合控制算法。首先,给出了单质量块滚-俯控式变质心飞行器的构型与姿态动力学模型,并将滚-俯控式变质心飞行器的姿态控制问题转化为到达-回避问题。之后,通过长周期在线优化可达集,生成前馈标称控制序列;同时将飞行过程中复杂的动态扰动等效描述为初始状态的不确定,并采用中心对称多面体进行表示。在此基础上,根据对初始特征状态的可达集优化结果,利用线性系统的叠加特性,实时更新每个控制周期内的反馈控制指令,实现对扰动的有效补偿。最后通过数值仿真验证了所提出的双速率前馈-反馈组合控制算法的有效性,其可满足状态与控制输入受限、环境扰动下的变质心飞行器姿态控制需求。 展开更多
关键词 变质心飞行器 姿态控制 双速率 组合控制
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可回收火箭动力下降段凸优化制导方法
3
作者 朱钦 王盛玺 《航天工程大学学报》 2025年第4期19-27,共9页
针对可回收火箭动力下降段制导控制问题,在凸优化方法的框架下,研究了三自由度固定时间和六自由度终端时间自由两种场景下的最省燃料问题求解方法。通过无损凸化方法,将包含非凸控制、状态约束的优化问题转化为二阶锥优化问题;通过逐次... 针对可回收火箭动力下降段制导控制问题,在凸优化方法的框架下,研究了三自由度固定时间和六自由度终端时间自由两种场景下的最省燃料问题求解方法。通过无损凸化方法,将包含非凸控制、状态约束的优化问题转化为二阶锥优化问题;通过逐次凸化方法处理终端时间自由的情况,引入信任域和虚拟控制促进算法收敛。在同一个动力下降段仿真场景进行三自由度和六自由度仿真,在满足各种约束的情况下实现了火箭回收精确软着陆要求。算法基于CVX工具箱,参数设置简单,且具有一定的求解效率,可为实际火箭回收工程应用实践提供参考。 展开更多
关键词 动力下降制导 凸优化 三自由度仿真 六自由度仿真
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3种六自由度动力下降凸优化制导方法 被引量：1
4
作者 王驰 刘伟 高扬 《北京航空航天大学学报》 北大核心 2025年第4期1292-1303,共12页
飞行器动力下降软着陆的一个关键技术在于实时求解六自由度(6-DoF)动力下降制导问题,该问题可以描述为多约束条件下的燃料最省轨迹优化问题。选取飞行时间、时间替代变量、轨迹高度3种自变量建立3种优化模型,将原始轨迹优化问题转化为... 飞行器动力下降软着陆的一个关键技术在于实时求解六自由度(6-DoF)动力下降制导问题,该问题可以描述为多约束条件下的燃料最省轨迹优化问题。选取飞行时间、时间替代变量、轨迹高度3种自变量建立3种优化模型,将原始轨迹优化问题转化为序列凸优化可解形式进行迭代求解,形成了3种在线制导方法。比较3种制导方法在收敛性、实时性、最优性及求解精度上的差异,结果表明:3种制导方法均能求解六自由度动力下降问题;自变量为飞行时间的制导方法计算时间最短且燃料消耗最少,但需要预先确定动力下降飞行时间;基于其余2类自变量的制导方法能够优化动力下降飞行时间,但均为次优解,且计算时间显著增加;相同离散点数量下3种方法的求解精度相近。若采用序列凸优化作为动力下降在线制导方案,如何确定最优飞行时间、逼近燃料最优解及进一步缩短计算时间等仍有待深入研究。 展开更多
关键词 六自由度 动力下降 自主制导 凸优化 最优飞行时间
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攻击角度和时间精确控制的制导律设计 被引量：1
5
作者 董伟 易鑫 +2 位作者 张后军 王春彦 邓方 《航空学报》 北大核心 2025年第4期200-216,共17页
时空约束制导是指同时满足攻击角度和攻击时间约束的制导方式。针对导弹末制导问题,设计了一种具有精确控制能力的时空约束制导律。首先,基于最优落角约束制导律的剩余飞行时间估计式,在不依赖于小角度假设的情况下,逆向推导了剩余飞行... 时空约束制导是指同时满足攻击角度和攻击时间约束的制导方式。针对导弹末制导问题,设计了一种具有精确控制能力的时空约束制导律。首先,基于最优落角约束制导律的剩余飞行时间估计式,在不依赖于小角度假设的情况下,逆向推导了剩余飞行时间可以精确预测的变增益落角约束制导律。其次,在该制导律的基础上增加攻击时间误差反馈项,设计得到了不存在指令奇异现象的时空约束制导律,实现了攻击角度和时间的同时精确控制。接着,引入剩余弹道长度作为自变量,将所提出的时空约束制导律拓展到了导弹速度大小变化的实际场景。最后,通过多组数值仿真算例,验证了所提制导律的有效性和优势。 展开更多
关键词 攻击时间约束 攻击角度约束 时空约束制导 剩余飞行时间 导弹速度变化
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圆轨道任务火箭推力故障下的在线任务重构研究
6
作者 马宗占 许志 +2 位作者 王传魁 唐硕 马英 《宇航学报》 北大核心 2025年第1期68-81,共14页
为使圆轨道任务火箭在发生推力下降故障以至于无法完成原定任务的情况下尽可能利用剩余燃料进入降级轨道,针对两种新类型降级轨道提出了一种深度神经网络(DNN)与无损凸优化融合的任务重规划算法。首先通过对原非凸轨道规划问题进行等价... 为使圆轨道任务火箭在发生推力下降故障以至于无法完成原定任务的情况下尽可能利用剩余燃料进入降级轨道,针对两种新类型降级轨道提出了一种深度神经网络(DNN)与无损凸优化融合的任务重规划算法。首先通过对原非凸轨道规划问题进行等价转换、对约束进行无损松弛和引入附加滑行段等方式,提出了一种将问题降维求解的两层优化算法,将原问题转化成无损凸化的内层问题和单变量优化的外层问题,从而保障收敛。然后引入DNN代替外层算法输出单变量,同时保留内层无损凸优化算法以避免对DNN输出精度的依赖,实现了以最小风险提升计算效率。数值仿真证明该融合算法不仅能保障精度与最优性,还有收敛快以及性能稳定的特点,具有较强的工程应用价值。 展开更多
关键词 运载火箭 圆轨道 任务重构 推力下降故障 无损凸优化 深度神经网络
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带有时间和角度约束的飞行器三维矢量协同制导律
7
作者 弋可行 韩治国 +2 位作者 张科 崔颢 肖明昊 《宇航学报》 北大核心 2025年第7期1410-1422,共13页
针对多飞行器对大型重要目标的协同攻击问题,提出了一种带有时间和角度约束的三维矢量协同制导律。基于最优误差动力学理论,设计了有效纯比例导引下的二维碰撞角度控制制导律,能够使飞行器终端视线角收敛至期望值,且具有良好的初始性能... 针对多飞行器对大型重要目标的协同攻击问题,提出了一种带有时间和角度约束的三维矢量协同制导律。基于最优误差动力学理论,设计了有效纯比例导引下的二维碰撞角度控制制导律,能够使飞行器终端视线角收敛至期望值,且具有良好的初始性能。然后基于矢量制导方法,将二维碰撞角度控制制导律拓展至三维,并引入时间约束偏置项,推导了飞行时间误差的动力学表达式。基于固定时间收敛理论得到了同时带有时间和角度约束的三维制导律,该制导律既能保证飞行器以期望时间攻击目标,又能在无需平面解耦的条件下满足碰撞角度约束。最后,通过数值仿真验证了所提出制导律的有效性,且该制导律能够应用于多飞行器协同攻击,具有较高的制导精度和协同精度。 展开更多
关键词 多飞行器 协同制导 时间约束 角度约束 固定时间收敛
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基于伴随灵敏度的摄动制导参数优化
8
作者 岳珂 王珺珑 +1 位作者 文浩 张文丰 《导弹与航天运载技术(中英文)》 北大核心 2025年第3期30-37,共8页
制导系统是运载火箭的核心子系统,是火箭成功发射的关键。摄动制导作为目前中国火箭在大气层内的主要制导方式,制导参数的设计效率与设计精度决定着制导系统的整体设计水平。传统的参数设计依赖于设计人员大量试算,凭经验进行调整,效率... 制导系统是运载火箭的核心子系统,是火箭成功发射的关键。摄动制导作为目前中国火箭在大气层内的主要制导方式,制导参数的设计效率与设计精度决定着制导系统的整体设计水平。传统的参数设计依赖于设计人员大量试算,凭经验进行调整,效率低且成本高。为此,提出一种基于伴随灵敏度与Adam梯度下降法的摄动制导参数自动优化方法。通过构建运载火箭质点动力学模型,将制导参数设计转化为含约束的优化问题,利用伴随灵敏度法高效计算目标函数对参数的梯度,结合Adam算法自适应调整学习率,实现参数自动调优,并以某二级光杆火箭为对象,引入随机风场干扰,以飞行轨迹跟踪误差和终端射程偏差为代价函数,对摄动制导控制参数进行优化。仿真试验表明,与传统人工调优的方法相比,此方法可以快速找到合适的控制参数,为运载火箭摄动制导参数设计提供了高效、精确的解决方案,可大幅缩短仿真时间并减少设计成本,对提升复杂动态系统优化效率具有工程参考价值。 展开更多
关键词 伴随灵敏度 运载火箭 摄动制导 参数优化 ADAM
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基于预设性能的导弹拦截鲁棒智能制导律 被引量：4
9
作者 闫天 程昊宇 +2 位作者 高萌靖 郭雨岩 许斌 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期753-761,共9页
针对具有模型不确定性的导弹拦截问题,研究了结合预设性能控制的复合学习方法。首先,建立了导弹拦截的制导控制一体化模型。为了保证对双方脱靶量的约束,基于预设性能函数来保证跟踪性能。考虑系统中的模型不确定性,为了提高系统在不确... 针对具有模型不确定性的导弹拦截问题,研究了结合预设性能控制的复合学习方法。首先,建立了导弹拦截的制导控制一体化模型。为了保证对双方脱靶量的约束,基于预设性能函数来保证跟踪性能。考虑系统中的模型不确定性,为了提高系统在不确定性下的精度,构造了一种复合学习律来在线估计系统的未知非线性函数。最后,通过Lyapunov分析,证明了系统的稳定性。经过仿真验证,所提出的算法可保证成功拦截目标,并能保证跟踪误差在规定的性能曲线之内,证明了该算法的有效性。 展开更多
关键词 预设性能控制 复合学习方法 导弹拦截 制导控制一体化 模型不确定性
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被动探测视场角约束下的深度强化学习制导方法 被引量：1
10
作者 张青龙 赵斌 许新鹏 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1281-1289,共9页
针对红外制导导弹拦截机动目标的导引律设计问题,提出了一种纯角度量测下考虑视场角约束的深度强化学习制导方法。首先,将拦截制导问题转化为一个马尔可夫决策过程,建立了基于双延迟深度确定性策略梯度算法的深度强化学习制导模型,并充... 针对红外制导导弹拦截机动目标的导引律设计问题,提出了一种纯角度量测下考虑视场角约束的深度强化学习制导方法。首先,将拦截制导问题转化为一个马尔可夫决策过程,建立了基于双延迟深度确定性策略梯度算法的深度强化学习制导模型,并充分考虑了导弹一阶自动驾驶仪特性;其次,设计了一种满足导引头视场角约束,同时又能权衡能量消耗和制导精度的综合奖励函数,并在典型场景下进行了深度强化学习制导律训练。在目标采用不同机动形式的条件下进行了对比仿真与蒙特卡洛仿真。仿真结果表明,该方法采用红外导引头探测到的纯角度信息,能够在满足视场角约束、过载指令饱和约束的前提下以较高精度命中目标,同时对目标的不同机动方式具有较强的鲁棒性。 展开更多
关键词 深度强化学习 机动目标 视场约束 纯角度量测 红外制导 导弹拦截
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线偏差控制的协同机动突防、导引与控制一体化 被引量：1
11
作者 卫长竖 赵斌 +1 位作者 赵瑞 刘天泽 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期924-934,共11页
针对巡航导弹末制导段多弹机动突防问题,提出了一种基于线偏差控制的协同机动突防、导引与控制一体化方法,在舵偏角有界约束下,既实现了弹群的攻击时间一致性,又通过弹道机动提高了单弹突防能力。首先,将机动突防弹道分解为虚拟导引弹... 针对巡航导弹末制导段多弹机动突防问题,提出了一种基于线偏差控制的协同机动突防、导引与控制一体化方法,在舵偏角有界约束下,既实现了弹群的攻击时间一致性,又通过弹道机动提高了单弹突防能力。首先,将机动突防弹道分解为虚拟导引弹道和相对机动弹道,建立了虚拟导引模型,以及相对机动弹道的制导控制一体化模型;其次,针对从弹的虚拟导引弹道设计了时间协同制导律;第三,合理设计线偏差指令以及制导控制一体化算法,实现了弹群的螺旋机动突防弹道。采用指令滤波器和扩张状态观测器(ESO)实现了状态约束和干扰估计,并基于Lyapunov稳定性定理严格证明了闭环系统的稳定性。最终,通过数值仿真和蒙特卡洛实验验证了所设计方法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 线偏差 螺旋机动 时间协同 机动突防 导引与控制一体化
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基于改进凸优化方法的火箭着陆段制导研究 被引量：1
12
作者 陈凝期 陈迪剑 +1 位作者 单艳锋 钟昊 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期33-41,共9页
火箭垂直着陆理想状态是下降过程中保持推力值接近重力大小,着陆瞬间等于重力。目前使用广泛的凸优化制导方法产生的推力调节曲线为Bang-Bang形式,发动机根据当前状态和目标状态调节推力在最大值与最小值之间跳变。采用凸优化方法制导... 火箭垂直着陆理想状态是下降过程中保持推力值接近重力大小,着陆瞬间等于重力。目前使用广泛的凸优化制导方法产生的推力调节曲线为Bang-Bang形式,发动机根据当前状态和目标状态调节推力在最大值与最小值之间跳变。采用凸优化方法制导使得火箭下降过程中加速度过大,其稳定性无法保证。提出了一种基于改进凸优化方法的火箭着陆制导律。以燃料最优为目标,使用基于凸优化的制导方法规划产生初始轨迹。在初始规划控制曲线上选取合适离散点,计算基于凸优化制导律控制量相邻两离散点之间的斜率值,将计算所得斜率突增点作为算法切换点,在火箭调节推力值到达突增点时切换为基于四次多项式的制导律直至着陆。仿真结果表明,相比于现有的单一制导方法,所提出方法解决了传统凸优化方法应用过程中减速过快的问题,同时最大程度上减少了燃料的消耗。 展开更多
关键词 可重复使用运载火箭 推力调节 凸优化 多项式制导 切换策略
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带时间控制的落角约束制导律 被引量：1
13
作者 张家辉 温求遒 +1 位作者 郝兴斌 唐宏 《战术导弹技术》 北大核心 2024年第2期147-156,共10页
针对多弹饱和协同攻击的任务场景,为满足时间控制和落角约束要求,提出了一种基于改进比例导引法的时间落角控制制导律。通过哈密顿原理求解最优控制问题得到落角控制项,利用小前置角假设得到预估剩余飞行时间的解析表达式,引入最佳误差... 针对多弹饱和协同攻击的任务场景,为满足时间控制和落角约束要求,提出了一种基于改进比例导引法的时间落角控制制导律。通过哈密顿原理求解最优控制问题得到落角控制项,利用小前置角假设得到预估剩余飞行时间的解析表达式,引入最佳误差动态使时间控制误差快速收敛,构造带有可调整时间控制增益系数的时间控制项。通过数值仿真模拟了单弹攻击以及多弹协同作战场景。仿真结果表明,增大时间控制增益系数能够提升时间误差收敛速度,但会增加控制资源消耗;与现有时间落角控制制导律相比,所提出的方法有效提升了命中位置、落角和时间控制的精度,能够满足不同约束条件下的导弹命中时间和落角控制要求。 展开更多
关键词 多弹齐射 比例导引律 哈密顿原理 落角控制 命中时间控制 飞行时间估计 时间控制增益系数
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基于对数型障碍Lyapunov函数的俯仰驾驶仪设计
14
作者 王伟 杨婧 +2 位作者 林时尧 王宏 王少龙 《航空兵器》 CSCD 北大核心 2024年第2期106-113,共8页
相控阵雷达制导拦截弹在拦截高速大机动目标时,弹体气动参数剧烈非线性变化影响控制系统对大攻角的响应效果,应设计考虑攻角指令跟踪误差约束的鲁棒自动驾驶仪控制律。基于双幂次趋近律和对数型障碍李雅普诺夫函数设计了鲁棒非线性自动... 相控阵雷达制导拦截弹在拦截高速大机动目标时,弹体气动参数剧烈非线性变化影响控制系统对大攻角的响应效果,应设计考虑攻角指令跟踪误差约束的鲁棒自动驾驶仪控制律。基于双幂次趋近律和对数型障碍李雅普诺夫函数设计了鲁棒非线性自动驾驶仪控制律,可将攻角指令的跟踪误差快速收敛于约束范围内。通过降阶扩张状态观测器对系统中存在的气动参数不确定性和系统外部扰动进行在线估计和补偿。稳定性分析和数值仿真表明,攻角可在1 s内达到稳态且攻角响应的稳态误差<10-4°,所提出的自动驾驶仪控制律具有较强的鲁棒性,能够准确稳定地跟踪攻角指令,控制导弹产生所需过载进而精准拦截目标。 展开更多
关键词 障碍李雅普诺夫函数 双幂次趋近律 鲁棒非线性自动驾驶仪 扩张状态观测器
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基于神经网络的零射程线闭路制导方法
15
作者 刘运鹏 施健峰 +2 位作者 刘旭东 王长江 李华滨 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第4期52-56,共5页
对于固体发动机飞行器,在动力飞行段一般采用能量匹配闭路制导或者倾角约束的闭路制导方法,这种闭路制导方法的控制精度较高,但其精度受到发动机性能偏差的影响较大,为了减小发动机性能偏差对制导精度的影响,提出了基于神经网络的零射... 对于固体发动机飞行器,在动力飞行段一般采用能量匹配闭路制导或者倾角约束的闭路制导方法,这种闭路制导方法的控制精度较高,但其精度受到发动机性能偏差的影响较大,为了减小发动机性能偏差对制导精度的影响,提出了基于神经网络的零射程线闭路制导方法。首先,建立了飞行器动力飞行段运动模型,对零射程线闭路制导进行了分析推导;其次,设计了多输入神经网络算法,确定了输入输出参数,对剩余能量、待增速度以及趋零射程线角度进行训练,将神经网络训练结果与零射程线闭路制导相结合,使得在不同的发动机偏差情况下,反馈不同的趋零射程线角度;最后,通过选择不同的偏差状态进行仿真验证,仿真结果表明该方法能有效地减小发动机偏差对制导精度的影响,具有较强的抗偏差能力,制导精度高。 展开更多
关键词 零射程线 固体发动机 神经网络 闭路制导
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基于无量纲模型的空地导弹强化学习制导律
16
作者 黄晓阳 周军 +2 位作者 赵斌 许新鹏 沈昱恒 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1445-1455,共11页
针对空地导弹对地打击的终端角度约束制导问题,提出了一种基于无量纲模型和终端奖励的强化学习末制导方法。首先,基于导弹飞行运动学方程建立了无量纲弹目相对运动模型,降低了强化学习环境状态空间和观测空间规模,有效提高了终端角度约... 针对空地导弹对地打击的终端角度约束制导问题,提出了一种基于无量纲模型和终端奖励的强化学习末制导方法。首先,基于导弹飞行运动学方程建立了无量纲弹目相对运动模型,降低了强化学习环境状态空间和观测空间规模,有效提高了终端角度约束制导的强化学习网络训练效率;其次,综合考虑终端命中精度和终端攻击角度精度,不依赖过程奖励函数,构建了基于终端奖励的强化学习策略,避免了传统强化学习制导过程中存在的奖励稀疏问题;第三,采用深度确定性策略梯度算法,在典型场景下完成了考虑输入优化的末制导律训练。数学仿真实验表明,所述方法相比现有方法具有更高的命中精度和攻击角度精度,显著降低需用过载,能够有效克服现有强化学习制导方法中存在的计算资源占用高、学习效率低的问题,充分体现了其潜在的应用价值。 展开更多
关键词 深度强化学习 无量纲模型 深度确定性策略梯度算法 终端奖励函数 攻击角度约束
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远程机动飞行器地心角修正的制导方法
17
作者 王煜东 方岳 +2 位作者 郭珂 颜楚雄 李瑾 《导弹与航天运载技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第6期42-46,62,共6页
针对远程机动飞行器长时间在大气层内飞行,传统的带落角约束的比例导引法在末制导段的期望落角受飞行航程地心角的影响较大,不能较好地适应远程机动飞行器落角约束的问题,故提出一种地心角修正的落角约束最优制导律。仿真结果表明该制... 针对远程机动飞行器长时间在大气层内飞行,传统的带落角约束的比例导引法在末制导段的期望落角受飞行航程地心角的影响较大,不能较好地适应远程机动飞行器落角约束的问题,故提出一种地心角修正的落角约束最优制导律。仿真结果表明该制导方法可以使远程机动飞行器的落角满足落角约束,并且具有一定的鲁棒性。 展开更多
关键词 飞行器 比例导引 地心角 落角 最优制导律
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基于固定时间稳定与部分状态反馈的角度约束制导律
18
作者 许琛 牛智奇 +3 位作者 骆盛 杜凤怀 韩迪 王洋 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第1期13-19,共7页
针对终端角度约束制导问题,提出了一种采用部分状态反馈的固定时间收敛角度约束制导律。首先,基于一致精确鲁棒微分器(uniform robust exact differentiator,URED)算法,设计了固定时间状态观测器来估计不可测的系统状态。然后,基于固定... 针对终端角度约束制导问题,提出了一种采用部分状态反馈的固定时间收敛角度约束制导律。首先,基于一致精确鲁棒微分器(uniform robust exact differentiator,URED)算法,设计了固定时间状态观测器来估计不可测的系统状态。然后,基于固定时间稳定理论,设计了固定时间收敛的积分滑模面,并设计了固定时间制导律保证滑模面及制导误差的固定时间收敛。相比于传统有限时间制导律,文中所设计的固定时间制导律的收敛时间上界不受初始制导误差影响,因此可以在各类初始条件下都能保证快速收敛性能。同时,所设计的方法只需部分状态进行反馈,可以有效简化制导系统的硬件组成。最后,仿真结果表明,在各类初始制导误差及部分状态反馈条件下,所提出的方法都能取得良好的收敛速度与制导精度。 展开更多
关键词 滑模制导律 固定时间收敛 部分状态反馈 积分滑模面
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改进粒子群优化多拦截器目标分配方法研究 被引量：2
19
作者 苏山 马泽远 +2 位作者 张立 周梦平 刘昊东 《弹箭与制导学报》 北大核心 2024年第1期41-48,共8页
为提高多拦截器拦截对抗场景下的目标分配效能,对多拦截器目标分配算法展开研究。首先提出了目标分配问题的离散优化模型,其次设计了一种改进粒子群优化算法,引入变邻域搜索算法解决传统粒子群优化算法容易陷入局部收敛的问题,设计目标... 为提高多拦截器拦截对抗场景下的目标分配效能,对多拦截器目标分配算法展开研究。首先提出了目标分配问题的离散优化模型,其次设计了一种改进粒子群优化算法,引入变邻域搜索算法解决传统粒子群优化算法容易陷入局部收敛的问题,设计目标分配矩阵以及适应度函数模型解决带约束离散优化问题,同时避免了编解码算法造成的精度损失;再次设计局部跳出算法的启动准则,提高了算法的效率;最后仿真分析表明:改进粒子群优化算法相对传统算法分配效能可提高9.4%,且收敛结果与全局最优偏差不超过0.1%。 展开更多
关键词 目标分配 编解码策略 粒子群优化 变邻域搜索
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四旋翼巡检无人机固定时间滑模姿态控制
20
作者 吉德志 刘峰 钮建波 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2024年第9期1640-1646,共7页
为了提高突发状况下电力巡检四旋翼无人机快速姿态机动性能,基于积分滑模、齐次理论及固定时间稳定理论,提出了一种四旋翼无人机的固定时间滑模姿态控制方法。首先,基于积分滑模与齐次理论,设计了可固定时间收敛且非奇异的滑模面。随后... 为了提高突发状况下电力巡检四旋翼无人机快速姿态机动性能,基于积分滑模、齐次理论及固定时间稳定理论,提出了一种四旋翼无人机的固定时间滑模姿态控制方法。首先,基于积分滑模与齐次理论,设计了可固定时间收敛且非奇异的滑模面。随后,提出了保证滑模面固定时间收敛的控制器。基于李雅普诺夫稳定性理论与齐次理论,证明了所提闭环系统的固定时间稳定性。相比传统有限时间滑模控制方法,所提出的固定时间滑模控制方法可以保证控制误差的收敛时间受限于固定常数,因此无论在小角度与大角度机动情况下,所提的方法都能够保证控制误差的快速收敛。其次,基于积分滑模的设计,所提出的固定时间滑模控制方法解决了传统终端滑模的奇异问题。最后,通过仿真对比,验证了所提方法的优势。 展开更多
关键词 固定时间稳定 电力巡检 四旋翼无人机 滑模控制
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