某型振荡自适应驾驶仪线性化、数字化研究
发布时间：2022-01-20 14:38
某型振荡自适应自动驾驶仪是我国早期引进防空导弹的飞行控制系统,其设计思路精巧、制造简单、使用维护方便,但系统稳定工作所需要的自激振荡带来了一系列不利的影响,为了充分继承该驾驶仪的优点、规避它的缺点,本文对其进行了线性化和数字化的研究,主要工作如下:第一,根据导弹运动学、动力学理论,在适当的假设条件下进行了简化,建立了导弹侧向回路和滚动回路的数学模型。第二,对振荡自适应自动驾驶仪的设计原理和设计特点进行了分析,引入了“振荡线性化”理论,将继电特性等效为一个可变增益,给出了振荡自适应自动驾驶仪的解析设计方法。第三,在原振荡自适应自动驾驶仪基础上重新设计了侧向回路,并对之前未涉及的弹体弹性振动应用结构滤波器进行了抑制,避免出现共振导致导弹失控;在滚动回路中引入了滑模变结构控制技术,并利用继电特性连续化的策略,将系统状态的切换线（面）变为它的某一Δ邻域,以抑制理想变结构控制系统所固有的“颤振”现象。第四,经过对大量气动点进行了类似的分析计算和仿真,分析控制参数与导弹飞行状态参数之间的关系,发现它们之间有很强的相关性,经过反复分析和计算,最终选定T、V、Qv作为调参自变量,拟合了一套调参规则,具...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
振荡自动驾驶仪俯偏通道等效放大倍数分析图
图 5-2 振荡自动驾驶仪滚动通道等效放大倍数分析图Fig.5-2 The Analysis Chart of Equivalent Gain to Rowl channel of the OscillationAutopilot由图 5-2 所示可知，滚动通道在 20s 前的等效放大倍数与俯仰、偏航通道一样，导弹的飞行时间、动压、导弹飞行马赫数等有较为明显的关联关系，可采用与俯偏航通道类似的方法进行拟合。.3.2 滚动回路控制器结构滚动回路采用变结构控制，由速率陀螺、积分器、变结构控制律、舵机以及弹动力学环节构成完整的回路，并利用继电特性连续化的策略，将系统状态的切换（面）变为它的某一Δ邻域，以抑制理想变结构控制系统所固有的“颤振”现象，系统框图如图 5-3 所示。
上海交通大学工程硕士学位论文 第 4 张 侧向回路线性化设计及仿真由图 4-1 可知，系统中存在一个典型的继电特性非线性环节，经合理设计后系统产生稳定的自激振荡，工作在振荡线性化状态后，此时继电特性非线性环节可等效于一个变增益放大器，随着气动参数的变化而实时变化，这在第 3 章中有详细的阐述，在此不再赘述。选取典型弹道的气动参数模型，按照第 3 章中建立的数学模型进行计算，可以得到继电特性在各个气动点的等效放大增益，绘制成增益与动压、导弹速度之间的关系图，如图 4-2 所示。典 型 弹 道 俯 偏 通 道 等 效 放 大 倍 数 分 析 图
【参考文献】：
期刊论文
[1]BTT导弹自动驾驶仪LQG/LTR积分控制设计[J]. 林德福,孙宝彩,祁载康. 系统仿真学报. 2007(04)
[2]数字式导弹姿态控制系统的变结构控制[J]. 刘根旺,许化龙. 导弹与航天运载技术. 2006(02)
[3]基于某导弹稳定回路的自适应自动驾驶仪的设计与应用[J]. 王飞,万少松,韩朝超. 弹箭与制导学报. 2006(S4)
[4]导弹自动驾驶仪自适应控制设计与仿真[J]. 李炯,黄树彩,王建勋. 战术导弹技术. 2002(05)
[5]BTT导弹控制系统鲁棒动态逆设计[J]. 张友安,胡云安,苏身榜. 宇航学报. 2002(02)
[6]某型导弹模型参考自适应控制系统设计[J]. 康长赓,陈光权,刘新民,刘藻珍,李广. 弹箭与制导学报. 2000(03)
[7]再入机动飞行器数学仿真研究[J]. 赵汉元,陈克俊,郭振云,程国采. 宇航学报. 1997(01)
[8]一种变结构伺服系统的新控制方法[J]. 赵光宙,张拥军. 浙江大学学报(自然科学版). 1996(06)
[9]变结构控制系统的理论及其应用[J]. 苏春翌,周其节. 控制理论与应用. 1990(03)
[10]导弹模型参考变结构控制系统设计[J]. 宋建梅. 战术导弹控制技术. 2002 (02)
硕士论文
[1]滑模变结构控制消抖及终端滑模面设计研究[D]. 郭为安.东北大学 2009
[2]BTT导弹鲁棒自动驾驶仪设计[D]. 姚成法.西北工业大学 2007
[3]BTT导弹自适应神经网络自动驾驶仪设计[D]. 崔杰.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3599000
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：94 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
振荡自动驾驶仪俯偏通道等效放大倍数分析图
图 5-2 振荡自动驾驶仪滚动通道等效放大倍数分析图Fig.5-2 The Analysis Chart of Equivalent Gain to Rowl channel of the OscillationAutopilot由图 5-2 所示可知，滚动通道在 20s 前的等效放大倍数与俯仰、偏航通道一样，导弹的飞行时间、动压、导弹飞行马赫数等有较为明显的关联关系，可采用与俯偏航通道类似的方法进行拟合。.3.2 滚动回路控制器结构滚动回路采用变结构控制，由速率陀螺、积分器、变结构控制律、舵机以及弹动力学环节构成完整的回路，并利用继电特性连续化的策略，将系统状态的切换（面）变为它的某一Δ邻域，以抑制理想变结构控制系统所固有的“颤振”现象，系统框图如图 5-3 所示。
上海交通大学工程硕士学位论文 第 4 张 侧向回路线性化设计及仿真由图 4-1 可知，系统中存在一个典型的继电特性非线性环节，经合理设计后系统产生稳定的自激振荡，工作在振荡线性化状态后，此时继电特性非线性环节可等效于一个变增益放大器，随着气动参数的变化而实时变化，这在第 3 章中有详细的阐述，在此不再赘述。选取典型弹道的气动参数模型，按照第 3 章中建立的数学模型进行计算，可以得到继电特性在各个气动点的等效放大增益，绘制成增益与动压、导弹速度之间的关系图，如图 4-2 所示。典 型 弹 道 俯 偏 通 道 等 效 放 大 倍 数 分 析 图
【参考文献】：
期刊论文
[1]BTT导弹自动驾驶仪LQG/LTR积分控制设计[J]. 林德福,孙宝彩,祁载康. 系统仿真学报. 2007(04)
[2]数字式导弹姿态控制系统的变结构控制[J]. 刘根旺,许化龙. 导弹与航天运载技术. 2006(02)
[3]基于某导弹稳定回路的自适应自动驾驶仪的设计与应用[J]. 王飞,万少松,韩朝超. 弹箭与制导学报. 2006(S4)
[4]导弹自动驾驶仪自适应控制设计与仿真[J]. 李炯,黄树彩,王建勋. 战术导弹技术. 2002(05)
[5]BTT导弹控制系统鲁棒动态逆设计[J]. 张友安,胡云安,苏身榜. 宇航学报. 2002(02)
[6]某型导弹模型参考自适应控制系统设计[J]. 康长赓,陈光权,刘新民,刘藻珍,李广. 弹箭与制导学报. 2000(03)
[7]再入机动飞行器数学仿真研究[J]. 赵汉元,陈克俊,郭振云,程国采. 宇航学报. 1997(01)
[8]一种变结构伺服系统的新控制方法[J]. 赵光宙,张拥军. 浙江大学学报(自然科学版). 1996(06)
[9]变结构控制系统的理论及其应用[J]. 苏春翌,周其节. 控制理论与应用. 1990(03)
[10]导弹模型参考变结构控制系统设计[J]. 宋建梅. 战术导弹控制技术. 2002 (02)
硕士论文
[1]滑模变结构控制消抖及终端滑模面设计研究[D]. 郭为安.东北大学 2009
[2]BTT导弹鲁棒自动驾驶仪设计[D]. 姚成法.西北工业大学 2007
[3]BTT导弹自适应神经网络自动驾驶仪设计[D]. 崔杰.哈尔滨工业大学 2006
本文编号：3599000
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