张明环 作品数:21 被引量:38 H指数:4 供职机构: 西北工业大学 更多>> 发文基金: 航天支撑技术基金 国家自然科学基金 航天科技创新基金 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 兵器科学与技术 自动化与计算机技术 交通运输工程 更多>>
一种基于对地垂直打击导引律的导弹控制方法 本发明的一种基于对地垂直打击导引律的导弹控制方法,该方法步骤包括:(1)建立弹目相对运动数学模型,通过指定弹目相对运动速度的大小,可以间接实现对导弹攻击角进行约束的目的,建立含有攻击角约束的最优控制模型。(2)利用施瓦兹... 凡永华 朱传祥 张明环 樊朋飞 于云峰文献传递 三通道非同时可控弹射座椅控制通道解耦算法研究 2016年 研究了一种基于"H"形火箭包的弹射座椅控制通道解耦算法。介绍了三通道非同时可控约束条件下,基于矛盾方程组求解技术的弹射座椅控制通道解耦算法的设计与实现。在Matlab/Simulink平台上基于4种不同需求的约束条件进行了仿真验证,分析了解耦算法中约束条件及阈值的设定对座椅控制通道解耦效果的影响。仿真结果表明,基于"H"形火箭包的弹射座椅控制通道解耦算法在满足所有约束条件的同时,能够将各控制通道耦合力矩限制到主力矩的10%以下,因此证明了新算法具有较高的可信性和实用性。 张明环 宋征玺 吴铭关键词:弹射座椅 解耦 MATLAB 仿真 航空制导炸弹轨迹快速优化研究 2016年 针对制导炸弹对地攻击的垂直打击的弹道特点,研究了多约束条件下的轨迹优化问题,提出了一种基于hp自适应Radau伪谱法(hp-RPM)的迭代求解策略。该方法允许不同区间的插值多项式的阶次不同,并以轨迹曲率作为重新分配配点以提高区间求解精度的依据,当各配点处的计算精度达到设定的误差允许范围时,迭代停止。以某航空制导炸弹为对象进行轨迹快速优化,仿真结果表明,该方法能够在多约束条件下快速生成满足要求的轨迹,且解的Hamilton函数满足最优性条件,与常规方法相比,平均增程效果达到11.45%。 聂聪 张科 张明环 王佩关键词:制导炸弹 残差 基于临近空间防空导弹的气动力控制系统仿真 被引量:2 2011年 对基于临近空间防空导弹的气动力控制系统进行了研究和设计。给出了导弹的气动力控制系统数学模型的推导、建立过程,并利用状态反馈配置极点的方法,对导弹的控制系统进行了设计。在MATLAB/Simulink平台上,对具体实例进行了仿真计算,给出了导弹与目标的飞行仿真轨迹,以及导弹俯仰和偏航两个通道的过载变化图。通过对仿真结果的分析,指出了所设计的气动力控制系统在飞行于临近空间、气动舵输出过载大小有限的情况下,也能够使得导弹准确拦截目标。 高柯 杨文骏 张明环关键词:气动控制系统 状态反馈 过载 基于有限时间一致的靶机协同中制导律设计 被引量:1 2023年 针对多靶机集群供靶的协同中制导问题,设计了一种带视线角约束的有限时间协同中制导律。建立靶机-目标的相对运动方程及考虑视线角约束的多靶机协同制导模型。对视线方向及法向分别设计了相应协同制导律。在视线方向基于多智能体一致性理论设计了固定时间协同制导律,通过引入速度维度确保各靶机能够同时到达;基于有限时间可变系数滑模控制方法设计了视线法向上的角度约束制导律,使各靶机视线角能在有限时间收敛至期望值且在接近终点时有一定机动能力,并通过Lyapunov稳定性理论证明系统的收敛性。仿真结果表明,所设计的协同中制导律可使各靶机以较小的脱靶量同时到达虚拟目标且满足视线角约束,验证了其有效性。 郭晓雯 凡永华 张明环 闫杰 吴宝元关键词:中制导律 滑模控制 带攻击角度约束的有限时间收敛制导律 被引量:1 2016年 针对航空制导武器带有攻击角度约束打击地面目标的制导问题,提出了基于快速非奇异终端滑模的有限时间收敛制导律。通过引入非奇异终端滑模面,避免了制导过程中可能产生的奇异问题,该制导律具有快速收敛的特性,能够满足攻击角度约束的要求。基于Lyapnov稳定理论证明了有限时间收敛的特性,并给出了收敛时间表达式。仿真结果表明,该制导律具有快速收敛特性,能够满足脱靶量和末端攻击角度的要求,相比传统带落角约束制导律,具有一定的优越性。 聂聪 张科 王佩 张明环关键词:有限时间收敛 非奇异 基于ESO的高超声速飞行器非线性动态逆控制 被引量:6 2016年 以高超声速飞行器(HFV)纵向运动模型为研究对象,针对其巡航飞行中存在的参数不确定性和外界干扰问题,提出了一种基于扩张状态观测器(ESO)的非线性动态逆(NDI)控制方法。采用精确反馈线性化方法实现了HFV速度与高度通道的解耦,并设计了动态逆控制器;在此基础上为系统的速度和高度通道设计了二阶ESO,实现对等效扰动的精确估计,并在控制器中进行补偿,从而实现HFV对高度和速度指令的精确跟踪,保证控制精度的同时大幅提升了系统的扰动抑制能力。仿真结果表明,相比于滑模控制,文中所设计方法具有更快的响应速度和更好的跟踪精度,体现出该方法的良好控制性能和较强的鲁棒性。 杨文骏 张科 张明环 王靖宇关键词:高超声速飞行器 非线性动态逆 扩张状态观测器 鲁棒性 基于LESO的高超声速飞行器动态面控制 被引量:2 2018年 针对含模型不确定性和外部扰动的高超声速飞行器纵向运动模型,提出了一种基于线性扩张状态观测器的动态面控制方法。采用非线性动态逆技术实现了高超声速飞行器高度和速度通道的解耦;结合传统反演设计方法,引入一阶低通滤波器求取虚拟控制量的微分,避免了"微分爆炸"的问题;设计线性扩张状态观测器,实现了对模型不确定性和外部扰动等组成的"总和扰动"的精确估计,显著提高了系统的扰动抑制能力;利用Lyapunov理论进行闭环稳定性分析。仿真结果表明,所提出控制器参数配置简单,对参数不确定性和外部扰动等有较强的鲁棒性,具有良好的指令跟踪效果。 张科 张科 张明环 杨文骏关键词:高超声速飞行器 动态面控制 LYAPUNOV方法 基于SIMBOX的导弹杀伤空中目标的视景仿真研究 被引量:1 2011年 研究了一种基于SIMBOX的导弹杀伤空中目标的视景仿真方法。介绍了空空导弹对目标的杀伤概率模型及其影响因素,文中分别给出了攻击区、制导误差规律、引信引爆点散布规律、引信引爆概率、目标坐标杀伤概率的计算模型,确定了杀伤概率模型。在SIMBOX平台上,以破片式战斗部为例进行了仿真计算,给出了直观的视景仿真三维动画过程。文中通过对仿真结果进行分析,指出了目标初始速度与瞄准线的夹角和目标及导弹速度会对杀伤概率产生影响,证明了所建的模型具有较高的可信性和可依赖性。 张明环 高柯 张科关键词:破片式战斗部 视景仿真 杀伤概率 基于分块聚类特征匹配的无人机航拍三维场景重建 被引量:4 2016年 针对无人机航拍采集的海量无标定图像,在SFM(structure from motion)重建框架下,提出了基于分块聚类特征匹配的三维重建方法。文章将航拍图像的匹配问题转化为待匹配图像集合的筛选以及图像局部特征配准。通过增加筛选步骤,提出了在缩略图尺度下利用词汇树的评分机制构建待匹配图像集合的方法;利用特征成簇状分布的数据特性,提出了先聚类再匹配的局部特征配准方法。优化了SFM重建框架的特征匹配部分,在航拍数据库PAMView中进行了三维重建实验。实验结果表明,该方法在不影响重建性能下有效提高运算速率。 宋征玺 张明环关键词:图像匹配 像素点 三维重建 聚类