导弹倾斜稳定回路分析设计

分析了用知由陀螺仪测量导弹转角所构成的导弹倾斜稳定回路性能，结合实际比较其参数对导弹倾斜稳定回路性能指标的影响。     

三回路自动驾驶仪频域设计法

对三回路自动驾驶仪的设计,不可避免地会涉及到系统开环传递函数的幅频和相位等特性,这就需要对系统频域特性具有全面的了解。频域设计法不仅能描述系统各个频率处的特性,而且可以通过相应的设计获得满意的动态品质,同时方法易于实现。本文给出了自动驾驶仪频域设计法的一般步骤,仿真结果证明了该方法的可行性和有效性。     

导弹三回路过载驾驶仪设计频带的灵敏度分析方法

对于工程上常用的导弹三回路过载控制,由于气动力的不确定性分离在耦合的对象环节中,使得传统稳定裕度的物理意义无法直接体现闭环系统对于特征参数不确定性的鲁棒适用范围。通过将过载控制设计进行带宽参数化处理,然后采用D-分解方法通过图形的方式显示操纵力矩和恢复力矩系数对于闭环设计带宽的灵敏度,从整体上刻画系统的鲁棒稳定性。数值仿真结果表明,所提分析方法可以准确给出闭环系统对于主要不确定性因素的适用范围,同时揭示了设计带宽对于静不稳定与静稳定导弹的不同灵敏度变化规律,说明操纵力矩系数是重要的角速度反馈增益的决定因素。     

三回路过载驾驶仪的快速性极限分析

文中研究了战术导弹上广泛应用的三回路过载驾驶仪的快速性极限问题。首先从自动驾驶仪数学模型出发,建立了闭环极点与系统带宽的关系,提出了理想响应下闭环极点配置的共圆准则,然后从系统频带设计及闭环零、极点分布的角度,分别分析了高频部件带宽、舵机角速率限制以及闭环零点对于系统快速性的约束,从而建立了自动驾驶仪快速性极限的数学描述,并通过驾驶仪设计实例验证了结论的正确性。     

数字式自动驾驶仪控制回路仿真分析与设计

介绍了数字式导弹自动驾驶仪控制回路分析与设计的三种方法，即连续化方法、离散化方法和连续/离散混合系统设计方法。讨论了这三种设计方法各自的优缺点及在设计过程中需要注意的问题，并通过一个具体的仿真实例验证了所得出的结论。     

带有PID控制器的过载自动驾驶仪特性分析

针对PID控制器对过载自动驾驶仪特性的影响,对带有PID控制器的双回路过载自动驾驶仪的工作原理及其特性进行了分析。分析表明,带有PID控制器的双回路过载自动驾驶仪可以使静不稳定弹体稳定,且对于不同的气动参数,其稳态输出不会受到影响。该自动驾驶仪对于舵机常值零位误差输入没有稳态误差,而经典过载自动驾驶仪对于同样的舵机零位误差输入则产生稳态误差。相比含有积分矫正的双回路自动驾驶仪,带PID控制器的双回路自动驾驶仪响应速度更快。仿真结果表明了本文理论分析的有效性。     

基于最优二次型理论的滚转导弹三回路驾驶仪设计与研究

建立了存在交叉耦合的滚转导弹动力学模型,并将通道耦合效应视为外界干扰,利用最优二次型(LQR)控制理论,提出了一种三回路驾驶仪的单输入多输出(SIMO)设计方法。分析了三回 路驾驶仪的基本特点,并研究了权系数矩阵与驾驶仪性能指标之间的关系,可辅助设计者更合理地选择权系数矩阵。将考虑耦合的动力学模型视为多输入多输出(MIMO)系统,对滚转导弹控制系统进行了设计。设计结果表明：对于存在状态耦合的滚转导弹而言,以SIMO设计的三回路驾驶仪可以很好地抑制耦合的影响,与MIMO设计得到的控制律差异很小。通过对滚转导弹耦合系统的非线性数学仿真,验证了以上结论的正确性。     

采用奇异摄动裕度的三回路自动驾驶仪设计

针对传统三回路自动驾驶仪在工程应用中对开环穿越频率约束不足的问题,设计了一种使用 奇异摄动裕度的三回路自动驾驶仪方法。该方法将奇异摄动裕度信息引入三回路自动驾驶仪中,对自动驾驶仪进行开环穿越频率极点设计和预测校正,使三回路自动驾驶仪能够有效地对开环穿越频率进行约束,不再依赖于控制系统的闭环自振频率,同时计算得到的奇异摄动值可有效地反映控制系统性能。试验结果分析证明,采用奇异摄动裕度的三回路自动驾驶仪克服了传统设计方法的缺点,对产生的干扰能够有效快速地进行抑制,并能通过奇异摄动值准确地反映控制系统工作效果。     

机枪自动机抗过载特性研究

机载、车载、舰载机枪的设计与陆用武器不同的关键在于必须保证在搭载平台不同方向加速度条件下均能完成射击动作。用自动武器动力学理论和试验相结合的方法对机枪的抗过载特性进行了系统研究,建立了系统的动力学模型,对各种过载条件下自动机与枪身的运动进行了分析。以某机载机枪为例,算出了各阶段的运动参数,由此可推断机构动作的可靠性。研究结果表明：分析计算结果与试验测试数据基本一致,证明了所建理论模型和分析方法的正确性。     

过载指令约束下的导弹导引律设计

基于平面内的目标-导弹相对运动方程,采用指令滤波backstepping方法设计了一种过载指令约束下的平面导引律,同时考虑了导弹自动驾驶仪的二阶动态特性。依据制导系统主要状态变量响应特性要求将制导系统分为两个子系统。采用指令滤波backstepping方法基于零化视线角速率原则和目标-导弹相对速度小于一个负常数的原则分别对两个子系统进行导引律设计。指令滤波backstepping方法不仅能够有效地处理过载指令饱和约束而且克服了传统backstepping方法中“项数爆炸”的缺陷。在过载指令饱和且导弹自动驾驶仪存在较大滞后的情况下,针对视线方向施加控制和不施加控制两种情况进行了仿真,结果表明设计的导引律在拦截大机动目标时具有优良的性能。     

过载自动驾驶仪分析研究

对过载自动驾驶仪的固有特性进行了研究.通过数学推导得出尾舵控制导弹过载自动驾驶仪具有非最小相位特性,仿真结果证明也是如此.过载自动驾驶仪是典型的0型系统,存在稳态误差.稳态误差与导弹速度、加速度反馈回路增益、弹体开环气动增益及舵系统增益有关,而与角速度反馈回路增益无关;主反馈回路可提供一定的相位超前,这有利于设计舵机伺服系统.     

自动驾驶仪结构对静不稳定弹体的适应性分析

主动控制技术在空空导弹上逐渐得到越来越广泛的应用,这就提出了如何控制静不稳定弹体的问题,利用分析导弹飞行控制系统闭环传递函数稳定性的方法探讨了几种常见的自动驾驶仪结构的特点以及它们对静不稳定弹体的适应性问题,通过分析发现,对于静不稳定的弹体,采用加速度反馈三回路飞行控制系统(加速度计 速率陀螺)是一种较好的方案。     

靶船机动对导弹横向加速度的影响

为分析靶船机动对导弹横向加速度的影响,从反舰导弹对海上运动目标攻击机理出发,研究了由于靶船运动引起的导弹横向加速度变化.结果表明,靶船做直线匀速运动或静止时,对横向加速度没有影响;采取机动方式时,在有效导航系数相同的情况下,横向加速度随着靶船运行速度增加而增大,当导弹速度不变时,导弹追踪靶船时间越长,或转弯半径越小,横向加速度增加幅度越大.有效导航常数增加时,横向加速度下降.靶船运动对导弹横向加速度的影响相对较小,速度较小或静止的靶船可以在反舰导弹试验中使用.     

导弹自动驾驶仪的专家系统

为缩短导弹自动驾驶仪故障诊断时间，提高快速保障能力，研制了导弹自动驾驶仪专家系统．介绍了专家系统的功用、组成和工作原理．建立了驾驶仪故障树和故障诊断流程，设计了导弹自动驾驶仪故障分析软件，分析了与自动化测试设备软件的兼容性．     

滚转导弹过载驾驶仪控制耦合解耦算法研究

舵机动力学滞后引起的控制耦合严重限制了过载驾驶仪在滚转导弹上的应用。建立滚转导弹驾驶仪模型,推导了等效舵机动力学传递函数矩阵,对比研究了基于最优舵面超前角度补偿和输出反馈动态的解耦控制方法,进行了仿真验证。仿真结果表明：随着转速与舵控系统频带比值的提高,控制耦合增加;基于最优舵面超前角度补偿的解耦方法实现简单,适用于工程应用,然而当转速与舵机频带的比值、输入指令频率与舵机频带的比值增加时,解耦效果变差,舵机控制效率降低;基于输出反馈动态解耦方法能够实现完全解耦,且受转速测量精度的影响较小,但该方法要求对舵机的传递函数精确已知,且补偿器的复杂性与舵机阶数密切相关,工程应用存在一定的难度。     

导弹自动驾驶仪自适应控制设计与仿真

设计了一种基于古典控制理论的新型自适应飞行控制系统 ,对其设计方案进行了仿真论证 ,并对这种自适应控制飞行系统与古典飞行控制系统进行了比较 ,显示出了自适应控制系统的优越性     

空空导弹驾驶仪鲁棒性分析

针对新一代空对空导弹飞行包线大、飞行环境复杂和气动参数变化剧烈的特点,采用μ方法建立了不确定性和扰动的模型。针对过载控制的非最小相位特性选取了性能加权函数。分别对PID控制器、H∞控制器、μ综合控制器通过统一的鲁棒性判别准则,分析了他们的标称性能、鲁棒稳定性和鲁棒性能,对采用3种控制方法的驾驶仪性能在频域和时域进行了对比,结果表明μ综合驾驶仪具有最好的综合性能。