防空导弹BTT控制解耦算法

防空导弹为提高射程、平均速度,配置冲压发动机,要求导弹在飞行过程中侧滑角小,同时只允许导弹有正攻角；与侧滑转弯（STT）导弹相比,倾斜转弯（BTT）导弹有机动性强、稳定性好、升力大等优点,但因面对称气动外形和快速滚转决定了BTT导弹存在运动学耦合、气动耦合和惯性耦合等耦合因素；在考虑耦合的情况下,进行BTT自动驾驶仪解耦设计；通过非线性仿真分析表明,能够实现精确控制和快速滚转的要求,有效地减小导弹的侧滑角,保证导弹偏航通道稳定性.     

BTT导弹的解耦问题综述

倾斜转弯(BTT)导弹在机动性、稳定性、升阻比等方面相比侧滑转弯(STT)导弹都有显著的提高, 但其气动外形和控制技术的特点决定了BTT导弹的数学模型存在运动学、气动、控制作用和惯性等多种耦合因素. 针对不同解耦控制设计进行了分析, 并根据系统鲁棒性和稳定性要求对这些控制器设计进行了评价, 最后对这些解耦方法的应用前景进行了展望.     

远程空空导弹BTT精确控制问题

从远程空空导弹的特点及倾斜转弯控制(BTT)相对侧滑转弯控制(STT)的优势出发,讨论了远程空空导弹采用BTT控制的必要性,并较详细地分析了BTT导弹的控制信号特点、提取方法及需解决的主要问题。研究了BTT导弹诸如最小滚转偏差逻辑设计,导弹回路中的三种耦合效应及相应的去耦补偿方法等控制问题。最后提出了BTT导弹设计中需要解决的一些关键技术。     

BTT导弹自动驾驶仪的积分LQG控制设计

为实现BTT导弹准确跟踪指令的要求,将LQG积分多变量控制应用于BTT导弹的自动驾驶仪设计中.以某飞机型BTT导弹为例,根据其气动特点建立了俯仰独立、偏航-滚转耦合的气动模型,并分别设计了俯仰及偏航-滚转通道自动驾驶仪,对设计结果进行仿真.仿真表明所设计的自动驾驶仪能够很好地跟踪指令,且具有一定的抗噪声干扰能力.     

巡飞导弹BTT自动驾驶仪设计及仿真

对巡航飞行BTT导弹，采用侧向过载反馈的协调转弯方式进行自动驾驶仪设计。根据巡航飞行导弹的气动特点建立了BTT导弹的数学模型，并以某BTT导弹为例，分别设计了俯仰、偏航、滚转通道自动驾驶仪，对设计结果进行六自由度仿真。在仿真过程中，对各种耦合项进行检验，结果表明运动学耦合对BTT自动驾驶仪性能影响最为严重。     

BTT导弹鲁棒飞行控制系统设计

飞行控制系统设计是倾斜转弯(BTT)控制型导弹的一项关键技术。BTT导弹转弯和机动时需绕其速度矢量快速滚转,因而会导致较强的俯仰与偏航通道耦合,给飞行控制系统设计带来困难。本文对BTT导弹飞行控制系统进行设计,内回路采用LQR控制方法以抑制系统不确定性;外回路采用混合灵敏度H_∞鲁棒控制方法以抑制外部干扰和消除模型不确定带来的影响。仿真验证表明,所设计的BTT导弹飞行控制系统满足控制性能要求,目标拦截性能优于基于经典控制方法设计的BTT导弹飞行控制系统性能。     

倾斜转弯导弹控制系统的解耦控制

建立了 BTT 导弹的数学模型.对 BTT 导弹控制系统的耦合因素作了定性分析。用模型跟踪法进行了解耦控制器的设计。将设计结果用于某战术导弹,并对±30°扇面角发射的初始段进行了仿真计算.从结果看出,导弹速度损失小,最小射程短,机动性强.证明采用倾斜转弯控制技术对改善战术导弹的性能是有效的.     

小灵巧导弹自抗扰BTT控制器设计与仿真

针对非线性、时变、强耦合和具有不确定性的小灵巧导弹(SSM)控制系统,运用自抗扰控制理论,设计了一种新的BTT控制器。滚转通道单独设计控制器,对俯仰和偏航通道建立多输入—多输出二阶非线性耦合模型,采用扩张状态观测器对系统的不确定性与干扰进行实时估计和补偿,并由非线性状态误差反馈律设计BTT控制器,以实现对导弹的解耦控制。数字仿真结果表明:所设计的自抗扰BTT控制器可以满足导弹系统的控制要求,具有优良的跟踪性能、鲁棒性能以及对非线性强耦合系统的解耦性能。     

BTT导弹的发展现状与趋势

倾斜转弯（简称BTT）技术是当今世界导弹控制技术领域内用来提高导弹性能的一项重要技术。对BTT技术的特点进行了研究,分析了BTT导弹的研究现状,详细介绍了BTT导弹的分类以及BTT导弹的优点。最后,对BTT导弹在未来的应用中需要着重解决的问题进行了研究。     

倾斜转弯导弹的分散自适应滑模解耦控制方案

针对倾斜转弯(BTT)导弹大迎角飞行状态下,3通道间较强的运动、气动、惯性耦合,提出了一种BTT导弹分散自适应滑模解耦控制方法。根据分散控制思想,将BTT导弹控制系统表示为由3个关联子系统组成的大系统。为每个子系统设计仅依赖局部测量信息的模型参考自适应滑模控制器。考虑到通道间关联的影响,设计协调回路并调整局部分散控制器的参数,保证大系统的全局渐近稳定同时实现解耦控制。自适应滑模控制器对建模不确定性、大迎角下的气动参数变化具有更强的适应性和鲁棒性。仿真结果表明,系统对机动指令的跟踪效果良好,满足BTT控制的要求。     

大空域机动滑翔弹控制方案研究

针对导弹大空域作战大机动、高过载的要求,对BTT控制技术的工程化进行了研究,提出了BTT制导方案和姿态控制方案：在导弹初始调姿段采用STT控制方式,在导引飞行段采用BTT控制方式的BTT/STT混合控制模式,并开展了工程化设计工作;以某滑翔弹为例,开展了六自由度仿真试验。仿真试验结果验证了设计方案的可行性,BTT/STT混合控制模式能够发挥两种控制方式的优点,并可实现切换过程的姿态稳定性。采用该方案的滑翔弹可以适应不同的射程范围,具有较强的弹道机动能力。     

BTT导弹自动驾驶仪设计的CAD程序包

应用古典频域理论，建立了BTT导弹的数学模型，并在符合工程背景的条件下进行了简化。用FORTRAN和BASIC语言设计了一个以导弹的结构和气动参数为输入数据的BTT导弹自动加强仪设计程序包。文中给出了算法选择、程序结构及设计实例，可为各种型号的导弹采用BTT控制方案提供加强参数的设计结果。     

某型反舰导弹扇面发射的仿真研究

扇面发射反舰导弹后，应使导弹尽快转到射面内，并且使弹道最优。然而随着发射扇面角的增大，弹道参数将出现恶化。基于某型反舰导弹，进行了一系列扇面角改造的仿真研究，包括建立ＢＴＴ导弹控制系统数学模型，利用线性二次型最优控制两点黑社会问题及极点配置理论形成导弹三通道控制信号，并进行了仿真软件包的设计，最后给出了仿真结果并对其进行了简单评述。     

BTT导弹利亚普诺夫制导律的工程应用

为了解决BTT导弹制导的传统难题,将利亚普诺夫方法引入BTT导弹制导律的设计中,得到卡尔曼滤波器结构,形成BTT导弹利亚普诺夫制导系统,分析了反正切方法形成的BTT导弹比例导引(PN)系统与BTT导弹增强型比例导引(APN)系统,得到了考虑驾驶仪滞后、过栽为0时奇点限制的具有更优制导性能的BTT导弹利亚普诺夫制导律.对...     

基于模糊PID控制的BTT导弹自动驾驶仪设计

倾斜转弯（bank—to—turn,BTT）BTT导弹在飞行过程中,它的参数是时变且大范围不确定的,因此其数学模型具有一定的不确定性。引入对被控对象模型精确度要求较低的模糊控制法．结合经典PID控制法,设计了三种BTT导弹自动驾驶仪,并对其进行了仿真比较。     

基于模糊神经网络的BTT导弹自适应控制

针对不确定非线性BTT导弹控制系统,提出了一种基于模糊高斯基函数神经网络的自适应控制设计方法。在设计过程中将不确定部分合为一项,应用模糊神经网络的万能逼近性质来逼近系统不确定项,然后利用滑模控制和自适应模糊神经网络理论设计了控制器,应用Lyapunov稳定性理论保证闭环系统的稳定性,并推导出自适应律,最后通过仿真结果验证该方法的有效性。     

基于RBF神经网络的空空导弹控制器设计

应用倾斜转弯（Bank to Turn，BTT）及推力矢量控（Thrust Vector Control．TVC）技术设计并建立了空空导弹六自由度模型。在此基础上考虑气动参数变化和建模不确定性引起的误差对导弹控制系统的影响，为消除误差影响，引入RBF神经网络分别对快慢回路进行补偿，利用李亚普诺夫（Lyapunov）稳定性定理推导了神经网络权值、中心及带宽的自适应规律，并证明了闭环系统的稳定性。通过对某型空空导弹大机动仿真研究，结果表明RBF神经网络自适应控制方法补偿作用显著，不仅改善了控制系统的动态性能，而且使系统具有良好的抗干扰和容错能力。     

中远程兼顾近距格斗空空导弹设计探讨

从未来空中目标特性及空战模式的分析出发,论述了发展中远程兼顾近距格斗空空导弹的必要性。并探讨了设计的基本思想:采用 BTT 控制技术、单翼式气动外形,放宽导弹的静稳定度,采用定向爆破战斗部等技术,设计质量小具有低阻力、高升力气动特性的导弹。使其既有良好的远程续航特性,又有优越的近距格斗性能。