哈尔滨工业大学航天学院控制与仿真中心
- 作品数：21 被引量：53H指数：4
- 相关作者：王龙郝丽杰马龙彪更多>>
- 相关机构：东北大学秦皇岛分校控制工程学院东北大学秦皇岛分校燕山大学电气工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金哈尔滨市优秀学科带头人基金黑龙江省杰出青年科学基金更多>>
- 相关领域：航空宇航科学技术自动化与计算机技术理学机械工程更多>>
- 航天器姿态机动的自适应鲁棒控制及主动振动抑制被引量：11
- 2013年
- 针对航天器在进行姿态机动时挠性附件的主动振动控制问题,提出一种基于自适应鲁棒方法和H∞理论相结合的控制方案。为有效地进行振动抑制,主动振动控制器采用H∞状态反馈理论,并且设计时充分考虑由于忽略挠性附件模型高阶模态所带来的结构不确定性,保证振动的快速衰减和方法的鲁棒性。同时,采用自适应鲁棒方法设计姿态控制器,有效地降低干扰和转动惯量不确定性对系统性能的影响,并采用Lyapunov方法分析系统的稳定性。最后,数字仿真结果说明,所提的方法是合理和有效的。
- 袁国平史小平李隆
- 关键词：挠性航天器自适应鲁棒振动控制
- 一类强耦合强不确定性强非线性快时变系统复合控制
- 2019年
- 分析一类强耦合强不确定性强非线性快时变系统的控制问题。基于系统力学特性和动力学特性,提出一种复合控制方法。该复合控制方法由三个核心模块组成,依次为强耦合强不确定性控制模块、强非线性快时变控制模块、智能调度模块。以某典型强耦合强不确定性强非线性快时变特性飞行器对象为例,给出了采用该复合控制方法的详细设计。最后,在精确的仿真模型基础上,考虑天地不一致性情况,进行了多组仿真分析,仿真结果表明,该方法有效、可靠。
- 孔雪宁国栋杨明王松艳晁涛
- 关键词：强耦合强非线性复合控制
- 激光投影成像式运动目标位姿测量与误差分析被引量：5
- 2017年
- 为了实现室内运动目标位姿的高精度测量,建立了一套激光投影成像式位姿测量系统.该系统利用两两共线且交叉排列在同一平面上的点激光投射器作为合作目标捷联在运动目标上,通过与光斑接收幕墙的配合共同组成运动目标位姿测量基线放大系统,利用高速摄像机实时记录幕墙上投影光斑的位置,利用摄像机标定结果求解投影光斑的世界坐标,利用投影光斑之间构成的单位向量建立运动目标位姿解算模型.最后,根据测量原理推导了图像坐标提取、摄像机外部参数标定、光束直线度与目标位姿解算结果之间的误差传递函数.实验结果表明,当摄像机的视场范围为14 000mm×7 000mm时,测量系统的姿态角测量精度为1′(1δ),位置测量精度为5mm,且误差大小与目标位姿测量误差传递函数理论计算值一致,验证了本文提出的目标位姿测量方法与测量误差传递模型的准确性,能够满足目标位姿测量高精度的要求.
- 霍炬李云辉杨明
- 关键词：视觉测量位姿测量激光投影
- 基于滑模方法的挠性航天器姿态稳定控制(英文)
- 2014年
- 针对复杂的非线性航天器轨道及姿态模型,考虑了存在外部扰动力矩及轨道机动引起航天器挠性附件振动的挠性航天器姿态稳定的问题,设计了基于滑模算法的挠性航天器姿态控制器,优点是设计的控制器仅需要航天器姿态角信息不需要姿态角速度信息。滑模算法表现出了对外部扰动及轨道机动过程对挠性航天器姿态影响的鲁棒性,可以使处于轨道机动过程中的挠性航天器姿态控制系统稳定。给出了基于Lyapunov稳定性理论的姿态控制闭环系统稳定性证明。仿真结果表明:本挠性航天器姿态控制系统在外部扰动及轨道机动控制力的影响下稳定。
- 史小平李隆杨婧毕显婷刘海龙
- 关键词：挠性航天器不确定性滑模
- 星光导航成像的气动光学效应影响研究被引量：1
- 2018年
- 给出了针对吸气式高超声速飞行器(ABHV)的飞推一体化参考轨迹,分析了其对星光导航成像影响。基于吸气式高超声速飞行器强耦合特性,结合星光成像导航技术特点,以飞推耦合度最小为优化指标,考虑ABHV的攻角、燃油当量比、攻角变化率和隔离段激波串位置等多约束特性,采用一种多约束最优化方法,得到了适合星光导航应用的参考轨迹,并分析了该轨迹下星光成像性能退化情况,进一步挖掘了发动机稳定工作和飞行器高精度打击等具有核心竞争力的总体性能指标的潜力。以某型ABHV为例,在精确的仿真模型基础上,进行了仿真分析,仿真结果表明,该方法有效、可靠。
- 孔雪宁国栋杨明彭志勇赵欣王松艳徐骋刘垒
- 关键词：吸气式高超声速飞行器
- 面向飞推一体化的飞行器建模方法被引量：3
- 2019年
- 吸气式高超声速飞行器(airbreathing hypersonic vehicle,ABHV)有动力段飞行具有强耦合多约束特性,对飞行轨迹、制导、姿态控制等方面提出了重大的技术挑战,而解决这一系列问题的关键和基础首先在于ABHV的动力学建模和相关特性的研究。目前已有的机体/发动机一体化模型为概念模型,无法直接控制,且与ABHV的数值模型无法联合使用。为进一步发挥ABHV的优势,拓展飞行可行域,从总体层面提高飞行器的效率和鲁棒性,本文立足于超燃冲压发动机的工作机理和数值模型,研究发动机的性能和保护模型,建立面向飞推一体化的强耦合多约束飞行器模型。
- 孔雪宁国栋杨明王松艳晁涛
- 关键词：强耦合多约束
- 多阶段协同拦截问题的制导方法研究（英文）被引量：1
- 2016年
- 研究了多阶段协同拦截问题中多个飞行器分阶段发射协同拦截一个高机动目标.首先,给出了多阶段协同拦截问题的描述.由于测量噪声以及目标的不确定性,用一个动态分布描述目标的位置状态,该分布通过卡尔曼滤波得到.然后,基于最大拦截概率,将制导问题转化为覆盖控制问题以获得拦截器的期望位置.最后,基于传统的优化方法,给出了每个飞行器的制导控制律.
- 贺风华马龙彪姚郁洪奕光
- 基于单目视觉里程计的纯姿态测量算法设计被引量：1
- 2019年
- 针对不适用编码器等接触式旋转角度测量器件的场景设计一种基于单目视觉里程计的纯姿态测量算法,具有成本低、精度较好、不漂移的优点。为解决纯旋转条件下的应用问题,以经典单目视觉里程计算法为基础,通过给定深度,直接初始化,修改姿态的计算和优化算法,解决了其在纯旋转条件下无法工作的问题;针对摄像头无法精确安装于被测物体旋转中心的实际问题,建立了安装偏置模型,改进姿态测量算法,有效地解决安装偏置问题,同时提出一种离线测量方案,实现了对安装偏置参数的辨识。用高精度两轴转台验证算法的有效性。实验结果表明该算法在使用低成本摄像头时仍具有良好的综合性能,多自由度周角动态测量误差在0.5°以内。
- 唐伟杰陈松林
- 关键词：视觉测量视觉里程计
- 考虑侧窗约束的模型预测静态规划末制导方法被引量：1
- 2022年
- 针对红外导引头侧窗探测模式下,非对称视场约束造成末制导阶段目标易丢失的问题,提出一种考虑侧窗约束的模型预测静态规划末制导方法。首先,基于体视线坐标系建立三维相对运动模型,得到不依赖于“小攻角”假设的准确模型。在处理无过程约束问题的模型预测静态规划方法基础上,引入松弛变量与虚拟控制量,设计出考虑侧窗视场约束的末制导算法。为了进一步降低末制导算法对初始猜测轨迹的依赖性,提高适应性与计算效率,提出逐步增加约束条件的计算策略。仿真结果表明,该方法在末制导过程中满足侧窗约束,相比于凸优化方法,优化变量减少,计算速度更快;相比于基于障碍李雅普诺夫函数的末制导律,能够满足侧窗约束,同时能适应不同的初始条件。
- 权申明晁涛张登辉杨明
- 关键词：红外导引头
- 多飞行器协同制导问题研究被引量：4
- 2016年
- 根据多飞行器协同制导的特点和要求,提出了一种适用于领弹-从弹策略的时间协同制导结构。该时间协同制导结构由个体独立导引控制和系统总体协调控制两部分构成。由位于领弹中的中央处理单元进行协调控制,占主要地位的领弹通过向从弹广播协同信息以实现整体的协同控制,协同信息包括期望攻击时间和领弹与目标的相对运动信息。针对此结构的特点和从弹无导引头的要求,给出了具体可行的视线角速率提取算法,从而降低了从弹弹载计算和探测设备的要求。从弹根据协同信息调整飞行轨迹,使得各弹同时到达目标,并且综合代价最小。仿真结果表明,采用此制导结构能够有效地实现协同攻击,验证了其良好的性能,使得多枚飞行器的整体性能达到全局最优。
- 赵恩娇晁涛王松艳杨明
- 关键词：协同制导
