空军工程大学装备管理与无人机工程学院,西安 710000
针对滑模变结构控制律设计过程中出现的控制参数整定问题, 提出一种基于强化学习的滑模变结构控制参数寻优方法。首先, 根据系统设计了相应的滑模控制律, 并给出了参数选择的范围, 设计了基于Actor-Critic结构的参数在线整定器。然后, 选择TD-Error方法进行求解计算, 并用梯度下降法计算出神经网络权值的更新取值。最后,以固定翼飞行器纵向通道系统为例进行了仿真和实验验证,实验结果说明所提出控制方法减小了控制参数整定的盲目性, 有效提升了系统的动态性能。
滑模变结构控制 强化学习 参数整定 sliding mode variable structure control Actor-Critic Actor-Critic reinforcement learning parameter tuning
针对坦克炮控系统低速运行时存在“爬行”、振荡等现象, 提出一种基于干扰观测器的滑模变结构控制策略。研究了坦克炮控系统电流、转速双闭环数学模型, 设计了滑模变结构控制器。对控制律中时变的负载转矩和摩擦转矩, 设计干扰观测器进行实时观测。仿真结果表明, 该控制策略既解决了坦克炮控系统低速运行时的“爬行”、振荡现象, 又削弱了由于建模不确定性而存在的滑模抖振现象。
坦克炮控系统 爬行 观测器 滑模变结构控制 tank gun controlling system creeping observer sliding-mode variable structure control
控制器性能的优劣是确保导弹能否在制导飞行中具有良好的稳定性和可控性的关键。不考虑通道之间的耦合，基于倾斜转弯(Bank-To-Turn)控制技术建立某型BTT导弹三通道弹体数学模型，分别设计了滑模变结构控制器并构造BTT导弹闭环控制系统，与PD控制和未加控制器时进行了对比研究。仿真结果表明，滑模变结构的控制效果更好，能快速跟踪导引指令，并具有良好的动态特性和稳态性能。
倾斜转弯(BTT)导弹 滑模变结构控制 PD控制 Bank-To-Tum (BTT) missile sliding mode variable structure control PD control
1 中国人民解放军92941部队, 辽宁 葫芦岛 125001
2 华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
调制转台的到位精度以及速度平稳性直接影响舰载旋转调制激光陀螺惯性导航系统的导航定位精度。摩擦会使调制转台产生极限环现象,进而严重影响调制转台的到位精度以及速度平稳度。针对上述问题,基于变结构控制策略设计了旋转调制激光陀螺惯性导航系统旋转调制转台伺服控制系统,可以有效克服由于摩擦、未建模误差以及电机力矩波动产生的极限环现象。仿真结果表明,存在摩擦、未建模误差等外界干扰的条件下,调制转台的到位精度以及速度平稳度均能得到较为满意的结果。
变结构控制 旋转调制激光惯导 伺服控制 趋近律 variable structure control modulation laser gyro inertial navigation system servo control approach law
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 长春工业大学 电气与电子工程学院, 吉林 长春 130012
采用传统的单Bang-Bang控制的光电设备进行精定位时, 系统放大倍数为无穷大, 所以系统不易稳定。本文分析了单Bang-Bang控制的不足, 提出了一种变结构最优控制方法。该方法在粗跟踪时用Bang-Bang控制, 在进入小偏差范围内切换为线性控制。在线性控制时, 根据不同调节器的的不同特点, 提出了红外一阶捕获, 红外二阶跟踪的策略, 并同时给出了Bang-Bang控制和线性控制的切换准则, 红外一阶捕获和红外二阶跟踪的切换准则。实验显示, 采用提出的方法光电设备的90°双目标定位能力在2.3 s左右, 比传统方法缩短了近1 s, 快速性大大提高。另外, 利用激光测距机可以给出舷角相差90°的双目标三维信息数据率为0.45 Hz, 提高了双目标时系统的光电对抗能力。
双目标跟踪 快速定位 Bang-Bang控制 变结构控制 三维信息 double target control fast positioning Bang-Bang control variable structure control three-dimensional information
重庆理工大学 电子信息与自动化学院, 重庆 400054
机载激光通信系统中视轴的稳定性决定了通信质量的高低, 该过程是一个典型的非线性问题。为保证通信链路的建立与稳定, 提出一种模糊变结构控制方法。借助变结构思想将模型线性化处理, 并用模糊算法来确定切换增益的取值, 以削弱抖振。该方法响应迅速且易于实现。仿真结果表明, 该方法对机载环境下的激光通信终端所受到的扰动与系统参数摄动具有很好的抑制作用, 能够实现视轴的快速稳定跟踪。
机载激光通信 稳定平台 变结构控制 模糊控制 李雅普诺夫稳定性分析 airborne laser communication stable platform variable structure control fuzzy control Lyapunov stability analysis
为提高末制导段导弹制导系统对目标机动的鲁棒性, 基于变结构控制理论设计了一种模糊变结构末导引律。首先, 利用变结构控制理论推导了一种变结构末导引律; 其次, 为削弱变结构末导引律的抖振, 增强导引律鲁棒性能, 通过多次仿真计算, 找到目标不同机动情况下的理想导引律参数, 再基于模糊控制理论, 根据加速度的估计值调整变结构导引律参数; 最后, 将所设计的模糊变结构末导引律与传统变结构导引律、比例导引律进行仿真对比, 结果表明, 模糊变结构导引律对目标机动具有较强鲁棒性。
导弹 导引律 变结构控制 抖振 模糊控制 missile guidance law variable structure control chattering fuzzy control
针对大气层内的机动战术弹道导弹拦截，提出了一种具有强鲁棒性的变结构末制导律。首先，在纵向平面内建立了导弹与目标相对运动的非线性模型；然后根据预测导引的原理推导了制导方程,并选取制导误差作为滑动模态，将目标机动量视为扰动量，设计一种能够拦截螺旋机动目标的变结构末制导律，并通过Lyapunov稳定性定理确定变结构制导参数的范围。最后，通过与比例导引律进行仿真比较，结果表明该制导律对螺旋机动弹道目标具有较强的鲁棒性，且制导精度较高，验证了制导律的正确性和有效性。
导弹拦截 螺旋机动 变结构控制 制导律 鲁棒性 missile interception spiraling maneuver variable structure control guidance law robustness
