攔截彈直接力-氣動(dòng)力混雜控制研究.pdf

1、為了滿足導(dǎo)彈在高空作戰(zhàn)時(shí)的機(jī)動(dòng)性能，導(dǎo)彈需要較大的機(jī)動(dòng)過載能力并具有較快的響應(yīng)速度。若按照傳統(tǒng)模式，僅依靠獨(dú)立的氣動(dòng)力控制，則其末制導(dǎo)階段可用過載小，空氣舵響應(yīng)有所延遲，容易導(dǎo)致目標(biāo)逃逸。因此需要考慮引入直接側(cè)向力的混雜控制策略來彌補(bǔ)氣動(dòng)力控制的不足。
　　本文以攔截彈為研究對(duì)象，采用變結(jié)構(gòu)控制理論，針對(duì)姿控式直接力/氣動(dòng)力復(fù)合控制系統(tǒng)，設(shè)計(jì)輔助滑模面，加入模糊輔助控制，對(duì)開關(guān)項(xiàng)進(jìn)行估計(jì)優(yōu)化，達(dá)到去抖動(dòng)的效果。以俯仰平面為例，設(shè)計(jì)

2、復(fù)合控制系統(tǒng)的控制律，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合控制系統(tǒng)的有限時(shí)間鎮(zhèn)定。
　　本文主要研究了以下幾方面內(nèi)容：
　　1.確定了攔截彈直接力/氣動(dòng)力復(fù)合控制系統(tǒng)的總體方案并建立姿控式復(fù)合控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。利用混雜系統(tǒng)理論分析直接力的離散特性，利用系統(tǒng)的零動(dòng)態(tài)特性理論來分析系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，并對(duì)模型進(jìn)行簡化。應(yīng)用古典控制方法設(shè)計(jì)了氣動(dòng)力控制子系統(tǒng)，并針對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)域分析和頻域分析，所得系統(tǒng)基本能夠滿足期望的性能指標(biāo)。
　　2.考慮到直

3、接力的離散特性，基于滑模變結(jié)構(gòu)理論，設(shè)計(jì)氣動(dòng)力等效控制和直接力切換控制，研究了其控制器的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)問題。以俯仰平面為例，在理想條件下進(jìn)行數(shù)值仿真，結(jié)果表明系統(tǒng)的響應(yīng)時(shí)間短，能夠滿足導(dǎo)彈的可用過載和機(jī)動(dòng)能力。
　　3.利用模糊控制對(duì)系統(tǒng)不確定性進(jìn)行估計(jì)，引入輔助滑模面，對(duì)氣動(dòng)力控制器進(jìn)行優(yōu)化，基于有限時(shí)間理論實(shí)現(xiàn)了復(fù)合系統(tǒng)的鎮(zhèn)定。最后對(duì)所提出的方法進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明通過等效控制和切換控制的組合分配，可以有效縮短響應(yīng)時(shí)間，進(jìn)一步改