BTT航彈控制系統(tǒng)設計分析與仿真.pdf

1、本文來源于哈爾濱工業(yè)大學與航天科技集團第七研究院研發(fā)中心共同簽訂的關于某型航空炸彈（簡稱航彈）的合作項目，文中主要完成了該航彈的航跡跟蹤控制和自動駕駛儀控制系統(tǒng)的設計與分析，并且做了數(shù)學仿真驗證和穩(wěn)定性分析等研究。
　　首先，本文對航彈控制系統(tǒng)進行了設計，主要包括兩部分：航跡跟蹤和自動駕駛儀的設計。在航跡跟蹤控制系統(tǒng)設計中，根據(jù)合作甲方（七院）給定的航彈標準航跡和擬采用的傾斜轉彎（BTT）控制模式，完成了航跡跟蹤控制算法及控制指令

2、生成算法的設計。在自動駕駛儀設計中，針對航彈的俯仰/偏航相對耦合的被控對象特性，首先在不考慮耦合作用條件下，利用具有積分控制的LQR設計方法，完成對自動駕駛儀（三通道獨立）系統(tǒng)的設計。然后，在此基礎上，通過引入?yún)f(xié)調控制支路，完成對航彈的俯仰和偏航運動耦合有抑制作用的自動駕駛儀的最終設計。數(shù)學仿真結果表明，上述兩個系統(tǒng)設計是正確和有效的。
　　其次，本文對自動駕駛儀的性能指標進行了分析，主要包括兩部分：即是對不考慮耦合作用的自動駕駛

3、儀性能指標分析，其中含時域和頻域指標分析及魯棒穩(wěn)定性分析等；對考慮耦合作用并引入?yún)f(xié)調支路的多變量自動駕駛儀系統(tǒng)的性能分析，其中含關聯(lián)性與魯棒穩(wěn)定性分析等。本文對魯棒穩(wěn)定性分析采用了基于系統(tǒng)奇異值最小增益定理等有關穩(wěn)定性理論。分析結果表明所設計的系統(tǒng)性能良好，滿足設計要求。
　　最后，本文對航彈全系統(tǒng)進行了仿真，其中包括全系統(tǒng)六自由度數(shù)學仿真和基于Matlab/simulink/xPC的全系統(tǒng)實時仿真。仿真中詳細地考慮了航彈的非線性