自动化学院学术宣讲第四期

发布时间:2016-11-10

宣讲题目:Analytical investigation of Earth frozen orbits in high-precision

gravity field

宣讲人:何艳超

宣讲人简介:北京航空航天大学宇航学院,飞行器设计博士研究生。

宣讲内容简介:

The report will introduce the basic behaviors of Earth frozen orbits

including critical inclination orbits in the zonal problem with terms of

perturbations up to J15. From the mean element theory, an analytical expansion

of dynamical model is derived to obtain the conditions for frozen orbits. The

existence of Earth frozen orbits is numerically proved by the global exploration

of equilibria in the equations of motion based on Lagrangian formulations. It

is found that the frozen orbits are widely located at the inclination from 0

to 90, which may be grouped into families, i.e., family in elliptic orbit

case, family in quasi-circular orbit case and family in critical inclination

orbit case. For the elliptic and quasi-circular orbit cases, the evolution of

orbits in the neighborhood of frozen condition is investigated, which shows

that elliptic orbits tend to be more susceptible than the quasi-circular ones

with the variation of initial orbital elements. Moreover, orbital evolution

periods in these two cases reach the maximum value when the inclination

approaches to the criticality. It is demonstrated that critical inclination orbits

would not freeze the eccentricity at the specified value and the evolution

period of these type orbits converges with slight fluctuation as the term of

zonal perturbation increases.

宣讲题目:主从编队反舰导弹末制导段一体化位姿控制

宣讲人:张 聪

宣讲人简介:北京航空航天大学自动化与电气工程学院,导航制导与控制博士研究生。

宣讲内容简介:

反舰导弹多次用于现代战争,在现代海战中发挥了重要作用。多枚反舰导弹的协同制导有利于规避反导系统的拦截,并对舰船进行具有针对性的打击。而多导弹的编队控制问题是协同制导的关键问题之一。因此,针对领弹—从弹编队构型的反舰导弹的末段协同制导,提出一体化位姿控制策略,将传统的位置跟踪控制和姿态稳定控制集成一体。建立便于一体化策略实施的串级型设计模型,在动态面控制的框架下设计一体化位姿控制算法,并通过Lyapunov方法证明其稳定性。从弹仅需获取领弹的位置信息,就能在确保自身姿态稳定的同时精确跟踪期望位置保持编队构型,而无需领弹的航向、速度、姿态等其他信息。总结一体化设计思想的本质:通过一个中间状态量建立质心方程和姿态方程之间的直接联系,集成出一个串级型设计模型,并针对其进行闭环算法设计。最后,通过仿真对所提出的一体化位姿控制策略及算法进行校验。

宣讲题目:一种高阶非线性多智能体系统协同跟踪控制

宣讲人:张 聪

宣讲人简介:北京航空航天大学自动化与电气工程学院,导航制导与控制博士研究生。

宣讲内容简介:

在进十几年间多智能体系统协同控制问题迅速发展成为研究热点。本文针对固定网络拓扑的主从式多智能体系统设计协同跟踪控制方法。建立包含未知动态和外界干扰的积分型从节点模型。主节点由高阶非自治非线性系统表示,为网络拓扑中的部分从节点提供期望指令。给每一个从节点设计基于扩展状态观测器的协同跟踪控制器,使从节点最终一致有界趋向于主节点。各个从节点的控制器是分布式的,只需要获取其自身和相邻节点的相对状态信息。通过扩张状态观测器各从节点的系统状态、未知动态和外界干扰进行估计。除了最外层的状态,各个节点传输到网络拓扑上的状态信息是扩张状态观测器的估计值。最后,通过仿真算例说明本文算法的有效性和先进性。