攔截彈直接力-氣動力混雜控制研究.pdf

1、為了滿足導彈在高空作戰(zhàn)時的機動性能，導彈需要較大的機動過載能力并具有較快的響應速度。若按照傳統(tǒng)模式，僅依靠獨立的氣動力控制，則其末制導階段可用過載小，空氣舵響應有所延遲，容易導致目標逃逸。因此需要考慮引入直接側向力的混雜控制策略來彌補氣動力控制的不足。
　　本文以攔截彈為研究對象，采用變結構控制理論，針對姿控式直接力/氣動力復合控制系統(tǒng)，設計輔助滑模面，加入模糊輔助控制，對開關項進行估計優(yōu)化，達到去抖動的效果。以俯仰平面為例，設計

2、復合控制系統(tǒng)的控制律，實現(xiàn)了復合控制系統(tǒng)的有限時間鎮(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/氣動力復合控制系統(tǒng)的總體方案并建立姿控式復合控制系統(tǒng)數(shù)學模型。利用混雜系統(tǒng)理論分析直接力的離散特性，利用系統(tǒng)的零動態(tài)特性理論來分析系統(tǒng)的動態(tài)特性，并對模型進行簡化。應用古典控制方法設計了氣動力控制子系統(tǒng)，并針對所設計的系統(tǒng)進行時域分析和頻域分析，所得系統(tǒng)基本能夠滿足期望的性能指標。
　　2.考慮到直

3、接力的離散特性，基于滑模變結構理論，設計氣動力等效控制和直接力切換控制，研究了其控制器的設計和實現(xiàn)問題。以俯仰平面為例，在理想條件下進行數(shù)值仿真，結果表明系統(tǒng)的響應時間短，能夠滿足導彈的可用過載和機動能力。
　　3.利用模糊控制對系統(tǒng)不確定性進行估計，引入輔助滑模面，對氣動力控制器進行優(yōu)化，基于有限時間理論實現(xiàn)了復合系統(tǒng)的鎮(zhèn)定。最后對所提出的方法進行仿真，仿真結果表明通過等效控制和切換控制的組合分配，可以有效縮短響應時間，進一步改