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一种新型滑模控制双幂次趋近律

控制与决策 2013年第2期28卷 289-293页

作者：张合新范金锁孟飞黄金峰第二炮兵工程大学301室西安710025

针对滑模控制中传统趋近律存在收敛速度慢、时间长和抖振严重等不足,提出一种利用双幂次趋近律提高系统状态收敛速度的设计方案.该双幂次趋近律无论在远离滑动模态还是在接近滑动模态的空间内均具有快速收敛能力.理论分析表明,该双幂次... 详细信息

针对滑模控制中传统趋近律存在收敛速度慢、时间长和抖振严重等不足,提出一种利用双幂次趋近律提高系统状态收敛速度的设计方案.该双幂次趋近律无论在远离滑动模态还是在接近滑动模态的空间内均具有快速收敛能力.理论分析表明,该双幂次趋近律具有二阶滑模特性,当系统存在不确定性时,系统状态及其导数可以快速收敛到平衡零点的邻域内.仿真结果表明,双幂次趋近律与传统幂次趋近律、指数趋近律、快速幂次趋近律相比,具有更快的收敛速度和更好的运动品质.

关键词：滑模控制双幂次趋近律二阶滑模指数趋近律快速幂次趋近律

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一种高阶滑模控制算法的改进及应用

控制与决策 2011年第9期26卷 1436-1440页

作者：范金锁张合新王桂明王新国第二炮兵工程学院301室西安710025 91515部队二大队海南三亚572016

针对一类高阶滑模算法收敛速度慢、控制作用不连续等不足,以二自由度轮式机器人为控制对象设计了改进算法.首先,引入虚拟控制项以增加系统相对阶的形式进行高阶滑模算法改进,得出了一种新的高阶滑模控制律.与原算法相比,系统收敛速度快... 详细信息

针对一类高阶滑模算法收敛速度慢、控制作用不连续等不足,以二自由度轮式机器人为控制对象设计了改进算法.首先,引入虚拟控制项以增加系统相对阶的形式进行高阶滑模算法改进,得出了一种新的高阶滑模控制律.与原算法相比,系统收敛速度快、控制作用平滑连续.然后,为解决二阶超螺旋算法仅适用于系统相对阶为1的问题,以跟踪误差的高阶导数建立滑动量,构造适用于高阶系统的二阶超螺旋算法.最后,通过数值仿真验证了改进算法的有效性.

关键词：高阶滑模虚拟控制准连续高阶滑模超螺旋算法平滑连续

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v支持向量回归用于退化轨迹建模

系统工程与电子技术 2017年第1期39卷 231-236页

作者：胡友涛范金锁胡昌华火箭军指挥学院作战实验中心湖北武汉430012 火箭军工程大学控制工程系陕西西安710025

针对小样本情形下的退化轨迹建模问题,为解决用ε支持向量回归(ε-support vector regression,ε-SVR)建模时不敏感参数ε不易选择的难题,提出一种基于v支持向量回归(v-support vector regression,v-SVR)的退化轨迹建模方法,并用遗传算... 详细信息

针对小样本情形下的退化轨迹建模问题,为解决用ε支持向量回归(ε-support vector regression,ε-SVR)建模时不敏感参数ε不易选择的难题,提出一种基于v支持向量回归(v-support vector regression,v-SVR)的退化轨迹建模方法,并用遗传算法优化模型参数以提高建模精度。参数v与支持向量和错误样本点的个数有关,根据这一性质确定v的取值范围,并实现对支持向量或错误样本点个数的控制。对疲劳裂纹增长数据的实例分析表明,所提方法不仅便于确定参数,而且相对于以往文献的方法有更高的建模精度。

关键词：退化轨迹 v支持向量回归小样本遗传算法

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飞行器最优末制导律的自适应PID滑模设计

宇航学报 2012年第9期33卷 1225-1232页

作者：范金锁张合新孟飞吕永佳第二炮兵工程学院自动化系中国人民解放军96612部队

针对传统最优末制导律作用下再入飞行器易受外界因素干扰和气动力变化的影响,致使命中精度较低、鲁棒性较差的问题,在弹目运动方程存在参数不确定性情况下,提出一种基于自适应PID滑模扰动观测器技术的鲁棒最优末制导律。其中滑模扰动观... 详细信息

针对传统最优末制导律作用下再入飞行器易受外界因素干扰和气动力变化的影响,致使命中精度较低、鲁棒性较差的问题,在弹目运动方程存在参数不确定性情况下,提出一种基于自适应PID滑模扰动观测器技术的鲁棒最优末制导律。其中滑模扰动观测器能够在线消除系统扰动影响,而自适应PID滑模可以有效去除抖振。基于Lyapunov稳定性理论的证明过程及数值仿真结果均表明,该末制导律不仅使飞行器各项性能指标均达到指标要求,并且保证了较高的命中精度和较强的鲁棒性。

关键词：最优末制导律滑模扰动观测器自适应PID 强鲁棒性

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再入飞行器姿控系统的准连续高阶滑模设计

控制理论与应用 2012年第7期29卷 841-846页

作者：范金锁张合新周鑫吕永佳第二炮兵工程大学自动控制系中国人民解放军96612部队

针对存在参数不确定性和外扰的飞行器再入姿态控制问题,提出一种基于准连续高阶滑模的控制方案.首先基于奇异摄动理论将姿态控制系统分为快、慢两回路;随后在慢回路滑模控制系统设计中利用范数型切换函数代替符号函数以使虚拟控制量平... 详细信息

针对存在参数不确定性和外扰的飞行器再入姿态控制问题,提出一种基于准连续高阶滑模的控制方案.首先基于奇异摄动理论将姿态控制系统分为快、慢两回路;随后在慢回路滑模控制系统设计中利用范数型切换函数代替符号函数以使虚拟控制量平滑连续;在快回路设计中,基于积分型快速终端滑模、反馈控制和准连续高阶滑模控制理论设计快回路控制系统.理论分析和仿真结果均表明,该控制方案在增强系统鲁棒性的同时能够有效削弱系统抖振.

关键词：再入姿态控制范数型切换函数准连续高阶滑模鲁棒性

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基于虚拟仪器的导弹控制系统测试研究

仪器仪表学报 2007年第S1期28卷 260-262,266页

作者：范金锁张志成张合新第二炮兵工程学院西安710025

根据导弹控制系统测试现状,本文提出基于虚拟仪器的测控系统组建方案。结合虚拟仪器、总线测试技术以及网络技术,提高测控自动化水平,同时降低系统组建成本,并实现网络化测试功能。硬件设计上,基于PXI总线和虚拟仪器技术建立导弹测控系... 详细信息

根据导弹控制系统测试现状,本文提出基于虚拟仪器的测控系统组建方案。结合虚拟仪器、总线测试技术以及网络技术,提高测控自动化水平,同时降低系统组建成本,并实现网络化测试功能。硬件设计上,基于PXI总线和虚拟仪器技术建立导弹测控系统;软件设计上,提供更好的人机交互界面和更强的容错能力。

关键词：虚拟仪器网络化测试 PXI总线分布式系统

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基于反演滑模的机动飞行器横向回路控制设计

中国惯性技术学报 2010年第6期18卷 670-674页

作者：范金锁张合新王新国王桂明第二炮兵工程学院 91515部队

针对再入机动飞行器模型的参数不确定性以及外界干扰对飞行器控制性能的影响,基于反演控制和滑模控制理论,结合飞行器的动态特性要求,设计了一种基于标称模型的再入机动飞行器横向回路姿态控制方案,并基于Lyapunov方法,给出了整个系统... 详细信息

针对再入机动飞行器模型的参数不确定性以及外界干扰对飞行器控制性能的影响,基于反演控制和滑模控制理论,结合飞行器的动态特性要求,设计了一种基于标称模型的再入机动飞行器横向回路姿态控制方案,并基于Lyapunov方法,给出了整个系统的稳定性证明。控制系统阶跃响应仿真结果表明:系统响应无超调,调节时间为0.6 s,稳态误差为1%,优于指标要求的超调量15%,调节时间1 s,稳态误差5%,证明所提方法对模型参数大范围摄动具有强鲁棒性,且在较大程度上提高了系统的动态性能,最终达到姿态指令的快速高精度跟踪效果。

关键词：横向回路反演控制滑模控制标称模型强鲁棒性

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基于神经网络的某导弹交流地面电源故障诊断

传感器与微系统 2007年第11期26卷 17-18,21页

作者：杨俊河范金锁张合新第二炮兵工程学院陕西西安710025

设计了一种基于神经网络的故障诊断系统,利用神经网络的独特优点,以实现对某导弹交流地面电源容易出现的故障进行快速定位和智能诊断。实验结果表明:神经网络不仅能够识别出所有已经训练过的模式,还可对未曾训练过的模式具有一定的联想... 详细信息

设计了一种基于神经网络的故障诊断系统,利用神经网络的独特优点,以实现对某导弹交流地面电源容易出现的故障进行快速定位和智能诊断。实验结果表明:神经网络不仅能够识别出所有已经训练过的模式,还可对未曾训练过的模式具有一定的联想推理能力。

关键词：交流地面电源神经网络故障诊断

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一类连续平滑滑模控制算法设计

弹箭与制导学报 2011年第6期31卷 8-10页

作者：范金锁张合新苏捷张明宽第二炮兵工程学院 96301部队 96313部队

针对传统滑模控制存在抖振且控制作用不连续的缺点,利用积分滑模控制技术及二阶滑模超螺旋算法分别进行连续平滑滑模控制算法设计。两种算法均不需要干扰的数学模型,仅需要干扰的界或者界的导数。利用文中提供的算法可以产生连续输入作... 详细信息

针对传统滑模控制存在抖振且控制作用不连续的缺点,利用积分滑模控制技术及二阶滑模超螺旋算法分别进行连续平滑滑模控制算法设计。两种算法均不需要干扰的数学模型,仅需要干扰的界或者界的导数。利用文中提供的算法可以产生连续输入作用,有效削弱抖振,提高系统性能,使系统对外界干扰具有较强的鲁棒性。仿真实例结果表明方法的有效性。

关键词：抖振积分滑模超螺旋算法连续平滑