自旋制導(dǎo)炮彈自適應(yīng)解耦控制方法研究.pdf

1、制導(dǎo)炮彈技術(shù)是如今兵器科學(xué)領(lǐng)域的重要發(fā)展分支，飛行過程中繞彈體縱軸自旋的制導(dǎo)炮彈是其中重點(diǎn)研究對象之一，彈體繞縱軸的滾轉(zhuǎn)運(yùn)動使制導(dǎo)炮彈的運(yùn)動變的復(fù)雜，使其動力學(xué)呈現(xiàn)了復(fù)雜的非線性特點(diǎn)，呈現(xiàn)了較強(qiáng)的耦合特性，給飛行控制設(shè)計帶來了難度，因此本文針對自旋制導(dǎo)炮彈較大的飛行空域和強(qiáng)耦合性的特點(diǎn)，研究其解耦控制問題。
　　采用“系數(shù)凍結(jié)”法建立自旋制導(dǎo)炮彈彈體擾動運(yùn)動數(shù)學(xué)模型，“小擾動”假設(shè)求得彈體傳遞函數(shù)。通過分析自旋制導(dǎo)炮彈的動態(tài)特性，

2、采用經(jīng)典PID和Z-N改進(jìn)型PID設(shè)計彈體過載自動駕駛儀，仿真結(jié)果改進(jìn)型Z-N可以實現(xiàn)自動駕駛儀更快速響應(yīng)，具備較好的自適應(yīng)性和魯棒性。
　　研究了自旋制導(dǎo)炮彈線性控制系統(tǒng)設(shè)計方法，利用相對增益判定耦合度，采用前饋-反饋補(bǔ)償設(shè)計了彈體雙通道控制補(bǔ)償器解耦，并結(jié)合PID控制器設(shè)計解耦控制算法。運(yùn)用PID控制結(jié)合前饋補(bǔ)償器設(shè)計制導(dǎo)炮彈的解耦控制系統(tǒng)。該方法簡化了控制器，實現(xiàn)了對制導(dǎo)炮彈強(qiáng)耦合系統(tǒng)的解耦。經(jīng)數(shù)值仿真分析可知，所設(shè)計的控制

3、方法在強(qiáng)耦合和參數(shù)攝動下，具有較快的響應(yīng)能力、較好的指令跟蹤精度和強(qiáng)魯棒特性，基本滿足系統(tǒng)性能要求。
　　實際工程對于攻角側(cè)滑角等無法實現(xiàn)精確測量，線性系統(tǒng)忽略較多因素?zé)o法逼近彈體真實系統(tǒng)，因此建立自旋制導(dǎo)炮彈非線性時變模型。通過設(shè)計神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)干擾觀測器利用萬能逼近原理逼近系統(tǒng)復(fù)合干擾，采用H∞方法設(shè)計彈體控制器，在Matlab/Simulink操作環(huán)境中進(jìn)行仿真并結(jié)合理論研究可以得出，控制方法在強(qiáng)耦合非線性模型下具備快速響應(yīng)、精確