静不稳定导弹控制系统设计研究

研究静不稳定导弹驾驶仪优化控制问题,静不稳定技术是空空导弹设计领域中的新技术,提高导弹的飞行距离、攻击范围和机动性。分析了静不稳定导弹的结构特点和性能优势,利用控制系统的标准系数法,提出静不稳定导弹自动驾驶仪一种简便设计方法。选取正常布局结构导弹模型作为研究对象,对于模型弹道上不同飞行高度和不同飞行速度条件下的自动驾驶仪响应仿真研究,计算结果验证了设计方法能够控制系统性能稳定,表明改进方法适用于静不稳定导弹自动驾驶仪优化设计要求。     

一种基于扩展滑动模态的自动驾驶仪设计

研究导弹控制系统姿态的优化问题,针对导弹姿态动力学模型,利用过载跟踪控制技术.由于动态特性非线性存在,使滑模动态产生振动,影响控制的稳定性.为解决上述问题,提出了一种新的连续扩展滑动模态自动驾驶仪的设计方法.以非线性弹体姿态动力学模型为基础,选取弹体过载和旋转角速度为状态,引入理想的参考模型,在有限时间内零化过载跟踪误差,用变结构控制理论的设计方法,设计了连续扩展滑动模态自动驾驶仪,并通过Lyapunov稳定理论证明了控制律在滑动区域的可达性和渐近稳定性特点.通过数字仿真,验证了所设计的自动驾驶仪的正确性和有效性,保证了导弹控制系统的稳定性.     

直接力/气动力复合控制导弹鲁棒驾驶仪设计

针对防空导弹性能问题,为了有效抑制侧向喷流干扰效应的影响,提高操纵效率和快速响应性,提出了基于L2增益理论进行了直接力/气动力复合控制导弹的导弹自动驾驶仪设计方法.根据L2增益的标准设计线性系统的L2增益设计思想,给出基于代数Riccati方程的求解方法.按直接力/气动力复合控制导弹的法向过载自动驾驶仪结构给出系统的状态空间,将侧向喷流干扰效应作有界干扰,利用全维状态反馈将自动驾驶仪设计问题转换成一个L2增益的标准设计问题,并进行了仿真.结果表明设计的自动驾驶仪指令跟踪精度高,鲁棒性强,实现了干扰的抑制.     

BTT导弹H∞鲁棒自动驾驶仪的6DOF数学仿真

该文Ｈ∞对控制方法设计的ＢＴＴ导弹自动驾驶仪进行六自由度（６ＤＯＦ）数学仿真，与传统的逐段切换自动驾驶仪增益以控制导弹沿全弹道飞行方法相比，本仿真仅用对标准弹道上上某特征设计的一个Ｈ∞鲁棒自动驾驶仪控制导弹的全弹道飞行，仿真结果表明，设计的Ｈ∞鲁棒自动驾驶仪控制导弹在大域内稳定，准确地飞行，在满足一定的性能指标要求的前提下系统有很强的鲁棒稳定性。     

基于μ分析的导弹自动驾驶仪稳定裕度评估

介绍了一种关于导弹自动驾驶仪稳定裕度评估的新方法;利用结构奇异值理论对存在不确定性参数的导弹自动驾驶仪性能进行分析,并确定“最坏情况”时不确定性参数的组合;首先,针对存在不确定性参数的导弹系统,建立线性分式变换(LFT)形式的模型;然后,将系统稳定裕度要求看作虚拟的非结构不确定性并引入模型;最后,使用结构奇异值理论对模型进行分析.分析证明自动驾驶仪满足性能要求,并且得到了最坏情况的不确定参数组合:结果表明这是一种比传统方法更加高效和准确的评估方法.     

采用D-K-D迭代算法设计导弹增益调度自动驾驶仪

导弹增益调度自动驾驶仪除具有对时变参数的自适应调节能力外,还应具有对不可测量不确定性的抑制能力.为此,将导弹自动驾驶仪设计问题描述为一类含有不可测量不确定性的线性参数时变(LPV)系统的鲁棒增益调度问题,构造了模型匹配自动驾驶仪设计结构,并通过D-K-D迭代算法综合运用LPV控制方法和μ综合方法设计了导弹鲁棒增益调度自动驾驶仪.设计的自动驾驶仪不仅能够随导弹飞行马赫数和高度的变化自动进行参数调节,还能够有效抑制量测噪声、量测误差及建模误差等不可测量不确定性.仿真结果验证了设计方法的有效性和可行性.     

采用D–K–D迭代算法设计导弹增益调度自动驾驶仪

导弹增益调度自动驾驶仪除具有对时变参数的自适应调节能力外, 还应具有对不可测量不确定性的抑制能力. 为此, 将导弹自动驾驶仪设计问题描述为一类含有不可测量不确定性的线性参数时变(LPV)系统的鲁棒增益调度问题, 构造了模型匹配自动驾驶仪设计结构, 并通过D–K–D迭代算法综合运用LPV控制方法和μ综合方法设计了导弹鲁棒增益调度自动驾驶仪. 设计的自动驾驶仪不仅能够随导弹飞行马赫数和高度的变化自动进行参数调节, 还能够有效抑制量测噪声、量测误差及建模误差等不可测量不确定性. 仿真结果验证了设计方法的有效性和可行性.     

飞航导弹自动驾驶仪系统控制方案研究

为了克服飞航导弹运动过程中的非线性、时变性和不确定性对自动驾驶仪系统性能的不良影响,进一步提高导弹的飞行质量,对自动驾驶仪系统及其采用的控制方案进行了研究;首先对系统的整体结构进行了分析,然后在介绍经典PID方案的基础上,分别采用模糊自调整PID方案和神经网络自适应PID方案设计了导弹姿态运动控制器,最后进行了仿真实验;仿真结果的对比展示了所设计控制器良好的品质,验证了将模糊控制和神经网络应用于飞航导弹自动控制中的可行性和有效性,为其它非线性控制理论与导弹传统控制相结合以进一步提高导弹控制系统的性能奠定了基础。     

带有气动参数不确定性的导弹自动驾驶仪设计

针对一类不确定导弹系统,考虑系统中存在气动参数不确定性,研究其自动驾驶仪的设计问题;由导弹俯仰面的力学模型及气动参数的多项式模型,考虑舵偏角为控制输入建立二阶导弹系统模型,基于自适应控制得到导弹自动驾驶仪的设计方法,使得闭环系统稳定且攻角快速跟踪指令信号;文章充分考虑系统模型攻角通道中存在舵偏项的影响且不需假设导弹攻角为小量,使得系统模型更具有一般性;仿真中马赫数分别取为2.5、1.8、3.0并考虑50%的参数摄动,结果表明文章设计的自动驾驶仪指令跟踪精度高,鲁棒性强。     

巡航导弹姿态与过载自动驾驶仪对比研究

针对巡航导弹常见的两种自动驾驶仪,即姿态自动驾驶仪和过载自动驾驶仪,进行对比研究,并分析其与比例导引律匹配时的系统制导性能.通过对其结构图及传递函数的分析可以看出过载自动驾驶仪能够实现全状态反馈,使系统响应具有很好的快速性.当和比例导引法匹配时,由于法向过载控制能够直接对质心进行控制,故其制导性能更好.通过对制导回路和自动驾驶仪匹配的三自由度仿真,结果表明采用过载自动驾驶仪的系统其制导时间短,脱靶量小,从而验证了理论的正确性.