基于参数摄动的BTT导弹自动驾驶仪设计方法研究

本文基于变结构自适应控制理论,提出一种新的BTT导弹自动驾驶仪三通道独立设计方法.该方法不仅考虑了全部通道间的耦合因素,而且其控制律完全基于被控对象参数的最大摄动量,无需对系统进行在线参数辨识,提高了设计的准确性,增强了系统的适应性和鲁棒性.采用本文方法设计的BTT-90导弹自动驾驶仪,在考虑舵机系统、速率陀螺和加速度计等各种非理想因素情况下,得到了令人满意的仿真结果.     

基于BTT的反鱼雷鱼雷偏航角速率控制器设计

反鱼雷鱼雷(ATT)的机动性对于其成功拦截来袭鱼雷的概率有着重要作用,而随着ATT机动性的提高,对其控制的难度也越来越大,这就对ATT的控制器设计提出了更高的要求.可以选用倾斜转弯(BTT)控制方式来提高ATT的机动性.研究了常规的比例-积分-微分(PID)控制,智能PID控制,预测函数控制(PFC)和模糊自适应PID控制,并将它们分别应用于ATT的偏航角速率控制.仿真结果表明,相对常规PID控制,智能PID控制、PFC和模糊PID控制时,系统控制过程平滑、无超调,系统响应快速、稳定、准确,且结果简单,实用性强.相比较而言,PFC相对智能PID控制和模糊PID控制响应速度更快,而且计算量小,更适应ATT偏航角速率控制系统的快速响应要求.     

Design and Simulation of BTT Missile with High-Aspect-Ratio Wing Robust H∞ Autopilot

For the strong coupling among the channels of bank-to-turn (BTT) missile with high-aspect-ratio wing, an autopilot is designed with a two loop control structure robust autopilot design methods. By the inner loop design, the question of pole-zero cancellation is solved, and the stabilization of structured uncertainty is achieved. Through the outer loop of H∞ controller design, the flying performance and robustness can be guaranteed. The nonlinear simulation results show that the autopilot designed has perfect time domain response, and can suppress bad influence of the inertial and kinematics couplings. It can make the missile fly stably in the large flying areas. The control is very effective.     

BTT导弹航迹跟踪技术

研究了倾斜转弯(BTT)导弹的航迹跟踪系统,外回路采用非线性过载制导指令的方式进行制导,内回路为过载自动驾驶仪.讨论了设计方案和原理,分析了制导控制指令生成方法以及制导指令参数的算法,并与大圆航线跟踪 姿态驾驶仪的方案进行了比较.6DOF弹道仿真结果表明,采用非线性过载制导 过载自动驾驶仪的方案,能够提高导弹跟踪的响应速度,达到良好的跟踪效果,其跟踪精度明显优于大圆航线跟踪 姿态驾驶仪的系统方案.     

带襟翼的飞行器非线性控制系统分析和设计

以襟翼作为执行机构的面对称飞行器,研究其控制能力和自动驾驶仪设计。襟翼作为执行机构相比传统全动舵缺少方向舵,对缺少方向舵类型的控制方式,推导出此情况下的面对称飞行器动力学模型。基于该模型描述的非线性控制系统,采用微分几何方法进行能控性分析,证明该系统的弱能控性;应用求解状态依赖的Riccati方程方法,以襟翼为执行机构的面对称飞行器,设计非线性最优控制器。仿真结果表明,在系统弱能控性的基础上,设计的控制器能够在缺少方向舵的情况下,使得滚转角和纵向过载快速地跟踪指令。同时验证了飞行器双通道控制的可行性。