控制受限卫星编队飞行系统的时变反馈有限时间控制方法

    公开(公告)号:CN112286058B

    公开(公告)日:2022-11-08

    申请号:CN202011233304.4

    申请日:2020-11-06

    IPC分类号: G05B13/04 B64G1/24 B64G1/10

    摘要: 控制受限卫星编队飞行系统的时变反馈有限时间控制方法,方法包括,步骤一:建立控制受限卫星编队飞行系统的轨道动力学模型并得到状态空间方程,建立待跟踪信号模型并得到状态空间方程;步骤二:建立参量Lyapunov方程并分析其性质,通过参量Lyapunov方程的正定解,设计显式的线性时变反馈控制律,建立输出调节方程,通过输出调节方程的解,设计显式的线性时变前馈控制律,通过线性时变反馈控制律和线性时变前馈控制律设计控制受限卫星编队飞行系统的时变状态控制器;步骤三:通过构造显式的Lyapunov函数,利用参量Lyapunov方程和调节方程解的性质设计控制器参数,保证伴飞卫星在有限时间内完成跟踪任务。本发明为实现控制受限情形下卫星编队飞行系统的有限时间控制。

    考虑攻击角和视场约束的半捷联制导控制一体化设计方法

    公开(公告)号:CN112050693B

    公开(公告)日:2021-04-23

    申请号:CN202010923942.2

    申请日:2020-09-04

    IPC分类号: F42B15/01

    摘要: 本发明公开了一种考虑攻击角和视场约束的半捷联制导控制一体化设计方法,所述方法包括如下步骤:步骤一、建立半捷联制导控制一体化设计模型;步骤二、根据半捷联制导控制一体化设计模型,设计考虑攻击角和视场约束的半捷联制导控制一体化算法,使视线角速度视线角ε与期望的末端视线角εd之差ε‑εd以及导引头失调角η尽快收敛到零附近,同时满足导引头视场约束:其中表示η的最大允许值;步骤三、仿真检验考虑攻击角和视场约束的半捷联制导控制一体化算法的性能。本发明的方法在设计中显示地考虑了导引头视场约束,因而能够从理论上保证导引头失调角始终保持在允许范围内,克服了现有半捷联制导控制一体化设计方法没有考虑导引头视场约束的不足。

    一种考虑自动驾驶仪动态特性的速度追踪制导方法

    公开(公告)号:CN111897223B

    公开(公告)日:2021-04-20

    申请号:CN202010803318.9

    申请日:2020-08-11

    摘要: 本发明公开了一种考虑自动驾驶仪动态特性的速度追踪制导方法,所述方法包括如下步骤:第一步、建立包括自动驾驶仪动态特性的制导系统的数学模型;第二步、建立考虑自动驾驶仪动态特性的速度追踪制导律设计模型;第三步、设计考虑自动驾驶仪动态特性的速度追踪制导律;第四步、明确设计参数的调整方法;第五步、制导律的性能检验。本发明克服了现有速度追踪制导方法忽略了自动驾驶仪的动态延迟特性影响的不足,提供了一种在设计中主动、显示地考虑自动驾驶仪动态延迟特性的速度追踪制导律设计方法。由于自动驾驶仪的动态延迟特性是影响制导精度的主要因素之一,因此本发明有利于获得更高的制导精度。

    一种考虑自动驾驶仪动态特性的速度追踪制导方法

    公开(公告)号:CN111897223A

    公开(公告)日:2020-11-06

    申请号:CN202010803318.9

    申请日:2020-08-11

    摘要: 本发明公开了一种考虑自动驾驶仪动态特性的速度追踪制导方法,所述方法包括如下步骤:第一步、建立包括自动驾驶仪动态特性的制导系统的数学模型;第二步、建立考虑自动驾驶仪动态特性的速度追踪制导律设计模型;第三步、设计考虑自动驾驶仪动态特性的速度追踪制导律;第四步、明确设计参数的调整方法;第五步、制导律的性能检验。本发明克服了现有速度追踪制导方法忽略了自动驾驶仪的动态延迟特性影响的不足,提供了一种在设计中主动、显示地考虑自动驾驶仪动态延迟特性的速度追踪制导律设计方法。由于自动驾驶仪的动态延迟特性是影响制导精度的主要因素之一,因此本发明有利于获得更高的制导精度。

    一种高超声速飞行器的有限时间轨迹快速生成方法

    公开(公告)号:CN103995540A

    公开(公告)日:2014-08-20

    申请号:CN201410216389.3

    申请日:2014-05-22

    IPC分类号: G05D1/10 G05B13/04

    摘要: 一种高超声速飞行器的有限时间轨迹快速生成方法,本发明涉及飞行器的有限时间轨迹。本发明是要解决传统方法推导最优解的过程复杂、不能有效求解带有复杂约束的非线性规划问题,无法满足轨迹优化的快速性和实时性,无法处理复杂的再入环境干扰和环境不确定性的问题,而提出的一种高超声速飞行器的有限时间轨迹快速生成方法。该方法是通过1、得到高超声速飞行器的运动模型;2、形成非线性优化问题;3、描述为二次型凸问题;4、生成高速解算器;5、二次型凸优化问题的求解,分析求解结果等步骤实现的。本发明应用于飞行器的有限时间轨迹领域。

    基于并行学习的高速飞行器复合自适应控制方法

    公开(公告)号:CN118131629A

    公开(公告)日:2024-06-04

    申请号:CN202410287033.2

    申请日:2024-03-13

    IPC分类号: G05B13/04

    摘要: 一种基于并行学习的高速飞行器复合自适应控制方法,属于航空航天技术领域,具体方案包括以下步骤:步骤一、建立面向控制的高速飞行器姿态系统模型;步骤二、由动态面控制理论,设计三通道姿态控制器;步骤三、基于并行学习方法,根据系统的历史数据构造高速飞行器关键气动参数估计自适应律;步骤四、仿真检验基于并行学习的高速飞行器复合自适应控制方法的性能。本发明利用挑选出的有代表性的历史数据组成历史堆栈进行参数估计,减少了计算量,放松了持续激励条件,同时实现了飞行器姿态跟踪误差收敛和关键气动参数在线辨识,提高了控制系统的综合性能,从而为相关工程实践提供理论参考和技术支持。

    考虑攻角约束的高超声速飞行器无奇异预设性能控制方法

    公开(公告)号:CN117170398A

    公开(公告)日:2023-12-05

    申请号:CN202311324404.1

    申请日:2023-10-12

    IPC分类号: G05D1/08 G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种考虑攻角约束的高超声速飞行器无奇异预设性能控制方法,所述方法包括如下步骤:步骤一:建立高超声速飞行器姿态系统的数学模型;步骤二:构造性能函数和性能包络;步骤三:在性能包络内生成期望误差轨迹;步骤四:设计考虑攻角约束的高超声速飞行器无奇异预设性能姿态控制律;步骤五:检验考虑攻角约束的高超声速飞行器无奇异预设性能姿态控制律的性能。本发明克服了现有的高超声速飞行器预设性能控制结果和考虑攻角约束的高超声速飞行器控制结果存在控制律奇异性的不足。由于控制律奇异性问题会带来潜在的工程风险,因此本发明可以提供更高的控制可靠性。

    一种基于A*与凸优化算法的无人机三维避障算法

    公开(公告)号:CN113296536B

    公开(公告)日:2022-04-05

    申请号:CN202110567745.6

    申请日:2021-05-24

    IPC分类号: G05D1/10

    摘要: 本发明公开了一种基于A*与凸优化算法的无人机三维避障算法,所述算法包括如下步骤:第一步、明确轨迹规划算法的设计任务;第二步、通过A*算法得到无人机的参考路径;第三步、通过基于半定规划的迭代区域膨胀方法给出一系列凸多面体组成的避障约束;第四步、针对无人机系统,给出无人机的三维避障轨迹规划模型,并通过解算该模型得到无人机的状态序列以及控制序列。本发明的算法不仅能够避开场地中的凸多面体障碍物,而且还能避免无人机在离散的时间步之间撞击障碍物的可能。本发明的算法相比于传统的凸优化避障算法减少了计算量,并最终得到一组符合要求的状态序列以及一组燃料消耗最少的控制序列。