現(xiàn)代戰(zhàn)爭中,隨著彈箭控制系統(tǒng)的復雜程度日益增加,系統(tǒng)發(fā)生故障的概率也隨之提高�？刂葡到y(tǒng)的故障不僅影響了彈箭飛行的精確性和穩(wěn)定性,在瞬息萬變的戰(zhàn)場上甚至會造成難以估量的損失。彈箭類飛行器飛行時間往往較短,給故障診斷和容錯控制設計帶來困難。本文以彈箭類飛行器為研究對象,在擾動模型建立、故障參數(shù)觀測與診斷、自動駕駛儀參數(shù)在線設計與性能分析、故障情況下的控制分配方法優(yōu)化等幾個方面開展了研究工作。首先,針對彈箭類飛行器,建立常用坐標系,并分析彈箭所受力和力矩,建立了縱向平面運動方程,采用小擾動假設和系數(shù)凍結法得到了彈體擾動運動方程組和傳遞函數(shù),建立了故障情況下彈體動力學模型,為本文下一步工作奠定了基礎。其次,針對彈箭類飛行器舵機故障的情況,考慮到常見降維觀測器對于系統(tǒng)模型誤差等干擾較敏感,觀測效果不理想,采用模型參考自適應觀測器對于舵機故障參數(shù)進行觀測。仿真結果表明,觀測器能準確快速對觀測值進行跟蹤,而且對于誤差的干擾能夠迅速收斂,驗證了該方案具有較強的快速性和魯棒性。在此基礎上,采用一元線性回歸分析法對于故障參數(shù)進行邏輯診斷,給出了舵機故障類型和故障參數(shù)。第三,針對舵機故障下彈箭控制系統(tǒng)性能的...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究意義和目的
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 本文的研究目的和意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 執(zhí)行器故障診斷方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 被動容錯控制研究狀況
        1.2.3 主動容錯控制研究狀況
        1.2.4 集成容錯控制研究狀況
        1.2.5 重構控制分配方法研究狀況
    1.3 本文的主要工作
2 執(zhí)行器故障情況下導彈飛行動力學建模與分析
    2.1 引言
    2.2 坐標系定義及轉換關系
        2.2.1 坐標系定義
        2.2.2 坐標系轉換關系
    2.3 導彈舵機故障分類及動力學模型
        2.3.1 舵機故障分類
        2.3.2 舵機動力學模型
    2.4 作用在導彈上的力和力矩分析
        2.4.1 作用在導彈上的力
        2.4.2 作用在導彈上的力矩
    2.5 導彈彈體縱向通道動力學模型建立
        2.5.1 基本假設
        2.5.2 質心動力學方程
        2.5.3 繞質心轉動的動力學方程
        2.5.4 質心運動學方程
        2.5.5 繞質心轉動的運動學方程
        2.5.6 導彈空間運動模型建立
        2.5.7 舵機故障對彈體動態(tài)特性影響分析
    2.6 本章小結
3 導彈執(zhí)行器故障觀測器設計方法研究
    3.1 引言
    3.2 自適應觀測器設計
        3.2.1 問題描述
        3.2.2 自適應觀測器設計
    3.3 執(zhí)行器故障估計與邏輯判斷
        3.3.1 一元線性回歸分析法
        3.3.2 仿真算例
        3.3.3 仿真結果與分析
    3.4 導彈執(zhí)行器故障診斷仿真與分析
        3.4.1 仿真條件
        3.4.2 自適應觀測器參數(shù)設計
        3.4.3 仿真結果與分析
    3.5 本章小結
4 舵面故障情況下導彈主動容錯控制設計
    4.1 引言
    4.2 主動容錯控制算法設計
    4.3 故障對控制系統(tǒng)性能影響分析及故障系統(tǒng)指標設計
        4.3.1 舵機故障對控制系統(tǒng)性能影響分析
        4.3.2 控制系統(tǒng)性能指標設計
    4.4 縱向通道控制器參數(shù)在線整定算法
    4.5 仿真算例
        4.5.1 仿真條件
        4.5.2 仿真結果與分析
    4.6 本章小結
5 多操縱面導彈舵面控制分配優(yōu)化設計方法研究
    5.1 引言
    5.2 問題描述
        5.2.1 控制分配模型建立
        5.2.2 故障情況下的模型分析
    5.3 基于基排序法的舵面控制分配方法設計
        5.3.1 直接分配法
        5.3.2 基排序法
        5.3.3 改進的基排序法
        5.3.4 控制分配方法優(yōu)化設計
    5.4 仿真算例
        5.4.1 仿真條件
        5.4.2 仿真結果與分析
    5.5 本章小結
6 總結與展望
    6.1 論文工作總結
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻
附錄



本文編號：3963517