發(fā)布時間：2020-05-13 00:58

【摘要】：當前戰(zhàn)場目標與導彈機動性越來越強,BTT導彈由于其自身通過傾斜彈體的方式進行轉彎并追蹤目標,已經越來越多地運用到戰(zhàn)場之上。BTT導彈在進行大范圍機動的過程中,滾轉角會迅速發(fā)生變化,滾轉角速度會在偏航通道和俯仰通道分別產生耦合項。在大幅度機動場景下,耦合項對于控制效果的影響尤為明顯。傳統(tǒng)的BTT導彈控制方法多采用協(xié)調支路方式補償耦合項產生的影響。然而,在大空域情況下設計過程過于繁瑣。針對這一問題,本文基于擾動觀測補償?shù)聂敯艨刂品椒?對于BTT導彈進行自動駕駛儀的設計。本文主要包括以下研究內容:首先針對BTT導彈進行數(shù)學建模,建立運動學模型與動力學模型,形成導彈運動方程組。給出過載的計算方式,并在合理的假設基礎之上,得到BTT導彈的線性化模型。其次考慮了氣動參數(shù),速度,大氣密度等多個參數(shù)的不確定性,針對BTT導彈模型的滾轉通道和俯仰-偏航通道分別采用H_∞方法以及μ綜合方法設計了魯棒控制器并進行了數(shù)學仿真。通過H_∞范數(shù)與結構奇異值理論分析了兩種方法設計控制器各自的優(yōu)勢與不足。最后使用廣義擴張狀態(tài)觀測器對BTT導彈飛行過程中受到的干擾進行擾動觀測補償。首先將不確定性參數(shù)及通道之間的耦合作用均視為作用于舵環(huán)節(jié)上的擾動,針對滾轉、俯仰及偏航三個通道分別設計擾動補償控制律。通過數(shù)學仿真,說明擾動觀測補償算法的有效性。添加擾動觀測補償之后的魯棒控制器有效降低了BTT導彈對于指令響應時的抖動與超調,提升了魯棒控制器的控制效果。
【圖文】：

圖 3-15 滾轉通道名義系統(tǒng)表現(xiàn)滾轉通道的名義系統(tǒng)進行閉環(huán)系統(tǒng)仿真。對于V=50m/s不確定性范圍內隨機選取 20 個不確定性參數(shù)代入系統(tǒng)能否使所考慮的不確定性范圍內的所有情況都能夠滿足角指令c =90°，仿真時間 10s。仿真結果如下：-16 滾轉角響應曲線 圖 3-17 滾轉角速度響應

圖 3-15 滾轉通道名義系統(tǒng)表現(xiàn)下面對于滾轉通道的名義系統(tǒng)進行閉環(huán)系統(tǒng)仿真。對于V=50m/s的名義系統(tǒng)，在 5 個參數(shù)的不確定性范圍內隨機選取 20 個不確定性參數(shù)代入系統(tǒng)狀態(tài)方程當中驗證控制器能否使所考慮的不確定性范圍內的所有情況都能夠滿足性能傳遞函數(shù)的要求。滾轉角指令c =90°，仿真時間 10s。仿真結果如下：
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TJ765

【參考文獻】

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本文編號：2661111