导弹自动驾驶仪控制算法研究

发布时间：2021-01-27 21:16

　　科学技术特别是航空航天技术的发展,使得现代战场环境变得日益复杂,这就要求未来的战术导弹具有更高的技术指标,以解决诸如目标机动性较大、作战空域变大以及目标超低空飞行等未来战场上出现的一系列问题。导弹自动驾驶仪的任务就是克服导弹飞行过程中遇到的各种干扰,实时准确地对导弹姿态进行控制,使导弹能够快速稳定飞行并精确打击目标。为了提高导弹自动驾驶仪的鲁棒性和抗干扰性,以及跟踪能力,论文主要研究内容如下:通过对导弹进行受力分析,在耦合的情况下建立导弹的运动学与动力学方程,得到更接近于实际的导弹数学模型,在弹道特征点上对导弹模型进行解耦和线性化,得到各个通道的数学模型;利用模糊控制理论设计了模糊PID控制自动驾驶仪;采用模糊和变论域理论设计了变论域模糊PID控制自动驾驶仪;通过求解线性矩阵不等式（LMI）设计了状态反馈H∞控制自动驾驶仪。考虑飞行过程中的干扰、气动参数摄动,在更接近于实际的情况下对所设计的三种自动驾驶仪的控制性能进行对比研究。从仿真结果看,三者皆能实现对导弹制导指令的有效跟踪。其中,基于线性矩阵不等式的状态反馈H∞控制设计的导弹自动驾驶仪,对系统模型无须过多的限制条件,通过求解器fe... 

【文章来源】：河南科技大学河南省

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

导弹制导系统框图

图 1-2 导弹控制系统框图Fig. 1-2 Missile control system block diagram由图 1-2 可看出，自动驾驶仪系统包含两个负反馈回路，即舵回路和姿态回路，其中舵回路是系统实现控制稳定功能的基础。导弹姿态运动的控制器是姿态稳定回路中的关键组成部件，通过将接受到的指令信号经过适当的改变(增大或缩小)，达到操纵控制面偏转或改变推力矢量方向的目的，进而产生弹体所需要的法向过载。BTT 导弹自动驾驶仪的设计目标是：① 克服飞行中遇到的各种有界能量的干扰，保证弹体在飞行的轨道上能够稳定的飞行；② 当有攻击目标出现时，能够实现目标的无误差跟踪。通常弹体控制器的设计要求包括 4 项：(1) 姿态稳定控制回路的阻尼特性良好。(2) 在指令信号的作用下，控制系统的反应迅速、产生的超调量小。(3) 控制幅度在设定的误差范围内，以保证导弹运行在期望的轨道上。

在特定的参考坐标系下的，而坐标习惯而定。参考的坐标不一样，使到好处的参考坐标系显得至关重要标系 Axyz 、弹体坐标系1 1 1ox y z 、yz坐标系是地面坐标系。以弹体的发始时刻弹体的质心作为其的坐标原言是任意的， Ax 轴往往是弹道所目标的方向所指的那个位置定为正其他两个轴彼此之间都成90 角的关离的弹体的运动，此时的地面坐运动轨迹以及它在六自由度空间的

【参考文献】：
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硕士论文
[1]基于自适应模糊滑模的航天器姿态稳定的研究[D]. 马杰.渤海大学 2016
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本文编号：3003746