气动伺服弹性系统的自适应陷波器算法设计

发布时间：2021-11-08 14:13

　　随着空空导弹长细比的增加,导弹的弹性特性逐渐凸显,随之带来的气动伺服弹性问题也越来越受到研究人员的关注。有研究表明串联在反馈通道上的陷波器能够有效解决机械系统弹性振动带来的伺服问题,但传统的固定极点式陷波器无法解决导弹飞行过程中振动频率变化的问题。因此,本文提出一种新的自适应陷波器的设计方法,通过反馈测量信号对弹性振动频率进行实时估计更新,从而改变陷波器的陷波频率。仿真结果表明,提出的自适应陷波器设计方法能够有效滤除空空导弹过载跟踪控制时产生的振动信号,避免了气动伺服弹性问题的发生,实现纵向加速度的稳定快速跟踪。 

【文章来源】：航空科学技术. 2020,31(03)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

均方误差函数随角频率的变化

导弹姿态/过载控制系统的作用是在导弹飞行过程中实现导弹过载/姿态的快速与稳定跟踪，并实现闭环系统一定的鲁棒性能。传统的导弹控制系统一般是基于导弹的刚体模型进行设计，而忽视了弹性振动的影响。在工程上，一般根据弹性振动频率设计陷波滤波器将振动信号滤除，避免其恶化控制系统的性能。针对弹性导弹的闭环控制系统框图如图2所示。3.1 三回路自动驾驶仪设计

将第1节所述的弹性导弹数学模型进行的小扰动线性化，推导出刚性导弹和弹性导弹的俯仰运动模型。基于刚性导弹线性模型，我们设计了伪迎角三回路自动驾驶仪，其原理框图如图3所示。由图3可知，伪迎角三回路驾驶仪由加速度反馈回路、伪迎角回路、阻尼回路构成。本文中，为保证闭环系统较快的响应速度和一定的鲁棒性，图3中三回路自动驾驶仪的4个参数取值分别为：

【参考文献】：
期刊论文
[1]导弹系统振动频率自适应估计方法与仿真[J]. 张衡,芮筱亭,杨富锋,陈刚利.  振动与冲击. 2017(10)
[2]直接力/气动力复合控制系统自适应滤波器设计[J]. 陈光山,奚勇,王宇轩.  上海航天. 2016(03)
[3]导弹伪攻角反馈三回路驾驶仪设计分析[J]. 王辉,林德福,祁载康.  系统工程与电子技术. 2012(01)
[4]第五代空空导弹的特点及关键技术[J]. 樊会涛.  航空科学技术. 2011(03)
[5]导弹控制系统设计中的弹体弹性振动问题及陷波滤波器设计[J]. 朱敬举,王军素.  邢台职业技术学院学报. 2005(05)
[6]导弹气动伺服弹性稳定性分析[J]. 杨超,吴志刚.  飞行力学. 2000(04)



本文编号：3483859