导弹自动驾驶仪的研究与实现
发布时间：2021-03-11 19:36
针对导弹运动过程中参考模型不精确，非线性时变的特点，在传统的控制方式不能满足导弹飞行控制发展需求的背景下，运用智能控制方法设计导弹自动驾驶仪，是解决这一复杂对象控制问题的有效手段。本文以导弹俯仰通道自动驾驶仪为例，基于传统系数冻结法前提，选取弹道上某特征点设计控制器。首先将模糊控制与PID控制相结合，变为模糊PID控制器（FC-PID），目的是运用模糊控制中的模糊推理能力，实现PID控制中三个参数的在线整定；然后将遗传算法（GA）与模拟退火算法（SA）相结合，变为模拟退火遗传算法（GASA），使SA成为GA中的一个模拟退火因子，防止GA陷于局部最优解；最后利用GASA离线寻优FC-PID中的隶属函数参数集，设计出模拟退火遗传模糊PID控制器（GASAFC-PID）。Matlab分别对PID控制器、FC-PID控制器、GAFC-PID控制器以及GASAFC-PID控制器进行了阶跃响应仿真、干扰仿真以及全弹道仿真。结果证明了GASA比GA寻优效果更好；GASAFC-PID控制器具有最优的系统动态性能、鲁棒性以及全弹道性能。最后将所设计的控制器转为模糊查询表，对系统进行半实物仿真，实验结果验...
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
导弹制导系统组成框图
制理论基础就是比例积分微分控制(Proportion-Integral-Differential)，它是一种为广泛，适应性最强的控制方式之一。在工业生产过程中，PID 80%以上，它被广泛应用于电力电子、冶金矿采、机械化工等工优势有：简单，结构不复杂，易实现，使用方便。性强，可以广泛应用与各种工业领域。性强，对被控对象的特性变化不敏感。型的依赖少。器可以根据被控对象反馈的误差，利用比例积分微分三个不同的的控制量，已达到负反馈控制的目的。下图是 PID 控制系统的原
式 PID 控制是指系统输出量只是控制量的变化量 uk。增量式 PID [ ( 1)] ( ) [ ( ) 2 ( 1) ( 2)]P I D u k K e k e k K e k K e k e k e k 式控制方法的优点是不做累加运算，变化量仅与最近几次的误差的采样位置式 PID 控制会累加误差的采样值，这样，在系统出现大误差时，重影响系统的工作，并且该控制方法也不会发生积分饱和的现象。糊控制理论基础控制是指被控对象难以构建数学模型，基于模糊集合论、模糊逻辑，合，对人的思维进行模仿的一种计算机数字控制方法。它是智能控制其基本思想是基于模糊模型，用机器模拟人控制系统的一种方法。由性控制的，因而非常适用于复杂的非线性系统[13]。图 3.2 为模糊控制的
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机空调车的模糊CMAC-PID温度控制器设计[J]. 潘琢金,张彬彬,毛艳娥,杨华. 计算机仿真. 2013(03)
[2]飞航导弹自动驾驶仪系统控制方案研究[J]. 马治明,王雪梅,易志虎. 计算机测量与控制. 2009(02)
[3]Simulink软件环境的DSP串行通讯开发与应用[J]. 吴金才,李岳,施伟锋. 船电技术. 2008(04)
[4]基于H∞控制理论的BTT导弹自动驾驶仪设计[J]. 于秀萍,官英双. 系统工程与电子技术. 2008(05)
[5]导弹自动驾驶仪的模糊自整定免疫PID控制[J]. 甘旭升,端木京顺,张小花. 火力与指挥控制. 2007(06)
[6]实数编码遗传算法中常用变异算子的Matlab实现及应用[J]. 黄卫华,许小勇,范建坤. 广西轻工业. 2007(01)
[7]基于模拟退火算法的遗传程序设计方法[J]. 胡为成,王本年,程转流. 计算机工程与设计. 2006(23)
[8]战术导弹现代自动驾驶仪设计方法综述[J]. 刘智平,周凤岐,周军. 航天控制. 2006(05)
[9]模糊控制在导弹姿态控制中的应用研究[J]. 许哲,许化龙,郝炜亮,蔡璞. 弹箭与制导学报. 2006(S6)
[10]飞航导弹自动驾驶仪智能PID控制[J]. 王卫华,田海宝,林永生,孙伟星,张邦楚. 弹箭与制导学报. 2005(S8)
博士论文
[1]小灵巧炸弹末制导关键技术研究[D]. 徐一鸣.南京理工大学 2011
硕士论文
[1]基于遗传算法的变频空调器模糊控制的研究[D]. 贾艳艳.东北大学 2011
[2]基于遗传算法的自适应模糊控制在工程船控制方面的研究[D]. 徐江陵.武汉理工大学 2006
[3]基于模糊PID的飞航式导弹自动驾驶仪设计方法研究[D]. 钟汉生.南京理工大学 2005
[4]基于MATLAB/RTW实时仿真系统的设计与研究[D]. 蔡毅.天津大学 2005
本文编号：3076975
【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
导弹制导系统组成框图
制理论基础就是比例积分微分控制(Proportion-Integral-Differential)，它是一种为广泛，适应性最强的控制方式之一。在工业生产过程中，PID 80%以上，它被广泛应用于电力电子、冶金矿采、机械化工等工优势有：简单，结构不复杂，易实现，使用方便。性强，可以广泛应用与各种工业领域。性强，对被控对象的特性变化不敏感。型的依赖少。器可以根据被控对象反馈的误差，利用比例积分微分三个不同的的控制量，已达到负反馈控制的目的。下图是 PID 控制系统的原
式 PID 控制是指系统输出量只是控制量的变化量 uk。增量式 PID [ ( 1)] ( ) [ ( ) 2 ( 1) ( 2)]P I D u k K e k e k K e k K e k e k e k 式控制方法的优点是不做累加运算，变化量仅与最近几次的误差的采样位置式 PID 控制会累加误差的采样值，这样，在系统出现大误差时，重影响系统的工作，并且该控制方法也不会发生积分饱和的现象。糊控制理论基础控制是指被控对象难以构建数学模型，基于模糊集合论、模糊逻辑，合，对人的思维进行模仿的一种计算机数字控制方法。它是智能控制其基本思想是基于模糊模型，用机器模拟人控制系统的一种方法。由性控制的，因而非常适用于复杂的非线性系统[13]。图 3.2 为模糊控制的
【参考文献】：
期刊论文
[1]飞机空调车的模糊CMAC-PID温度控制器设计[J]. 潘琢金,张彬彬,毛艳娥,杨华. 计算机仿真. 2013(03)
[2]飞航导弹自动驾驶仪系统控制方案研究[J]. 马治明,王雪梅,易志虎. 计算机测量与控制. 2009(02)
[3]Simulink软件环境的DSP串行通讯开发与应用[J]. 吴金才,李岳,施伟锋. 船电技术. 2008(04)
[4]基于H∞控制理论的BTT导弹自动驾驶仪设计[J]. 于秀萍,官英双. 系统工程与电子技术. 2008(05)
[5]导弹自动驾驶仪的模糊自整定免疫PID控制[J]. 甘旭升,端木京顺,张小花. 火力与指挥控制. 2007(06)
[6]实数编码遗传算法中常用变异算子的Matlab实现及应用[J]. 黄卫华,许小勇,范建坤. 广西轻工业. 2007(01)
[7]基于模拟退火算法的遗传程序设计方法[J]. 胡为成,王本年,程转流. 计算机工程与设计. 2006(23)
[8]战术导弹现代自动驾驶仪设计方法综述[J]. 刘智平,周凤岐,周军. 航天控制. 2006(05)
[9]模糊控制在导弹姿态控制中的应用研究[J]. 许哲,许化龙,郝炜亮,蔡璞. 弹箭与制导学报. 2006(S6)
[10]飞航导弹自动驾驶仪智能PID控制[J]. 王卫华,田海宝,林永生,孙伟星,张邦楚. 弹箭与制导学报. 2005(S8)
博士论文
[1]小灵巧炸弹末制导关键技术研究[D]. 徐一鸣.南京理工大学 2011
硕士论文
[1]基于遗传算法的变频空调器模糊控制的研究[D]. 贾艳艳.东北大学 2011
[2]基于遗传算法的自适应模糊控制在工程船控制方面的研究[D]. 徐江陵.武汉理工大学 2006
[3]基于模糊PID的飞航式导弹自动驾驶仪设计方法研究[D]. 钟汉生.南京理工大学 2005
[4]基于MATLAB/RTW实时仿真系统的设计与研究[D]. 蔡毅.天津大学 2005
本文编号：3076975
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