偏转弹头导弹控制系统设计与仿真

根据弹头的可偏转特性,利用无根多刚体系统动力学方法建立了偏转弹头导弹的动力学模型,并对通道间的耦合特性及弹头偏转对弹体运动的影响进行了分析。在此基础上,将通道间的耦合及弹头偏转对弹体运动的影响作为干扰项处理,将气动参数的非线性变化等效为标称参数的摄动,利用变结构控制理论设计了偏转弹头导弹的控制器。仿真结果表明,所设计的变结构控制器能够有效地减小和消除俯仰、偏航通道对滚转通道的耦合作用以及弹头偏转对弹体运动的影响,较好地抑制了导弹气动参数的摄动,具有较高的稳态精度和良好的动态性能。

大攻角飞行导弹控制器μ综合设计

导弹在大攻角飞行条件,由于非线性气动力和参数不确定等原因,其通道间存在强烈的耦合,经典的三通道控制器独立设计方法很难获得满意的系统性能。在设计大攻角飞行控制系统时,采用μ综合设计方法,通过仿真结果表明采用μ综合设计理论设计的控制器具有很好的鲁棒性能。

基于反演变结构方法的变外形导弹控制系统

根据变外形导弹外形可变的特性,提出了导弹动力学建模的多刚体系统动力学方法;针对外形变化对导弹自身运动的影响,以及大攻角飞行时存在的非线性、强耦合和不确定性等问题,将反演递推设计思想与滑模变结构控制相结合,设计了变外形导弹强鲁棒控制器。仿真结果表明,该方法可以有效地抑制外形变化对导弹运动的影响,以及参数不确定性、上界已知的非匹配不确定性以及随机干扰带来的影响,具有较强的鲁棒性。

摆动喷管控制导弹稳定回路变结构控制器设计

针对摆动喷管控制防空导弹存在的摆动喷管效应和伺服气动弹性问题，利用变结构控制理论对导弹的纵向通道的复合回路设计了控制器。首先，建立了考虑一阶弹性振动影响的纵向小扰动线性化模型；然后在简化小扰动线性化模型基础上，采用变结构控制理论，根据系统性能指标的要求，选取了变结构切换函数，构造了防空导弹纵向稳定回路变结构控制的设计框架，完成了稳定回路变结构控制器综合设计。最后在考虑到控制系统设计中存在的导弹自身以及外界干扰等不确定因素的影响，对其进行了数字仿真，结果表明，所设计的稳定回路控制器具有良好的稳定性和鲁棒性能。