导弹高度控制系统的变结构设计

【摘要】：飞行高度是评价导弹性能的一项重要战术指标。传统的导弹高度控制系统采用PID控制。尽管在航空、航天、导弹以及其它工业控制领域PID控制曾经应用的十分普遍和成功,但对本文所研究的某型超低空掠海飞行的导弹,要实现超低空飞行必须处理好各种干扰问题,否则,在恶劣的气象和海情的条件下便有使导弹与海浪相撞的危险。不同的干扰因素对导弹高度控制系统的要求是矛盾的,而利用PID控制并不能解决这一矛盾,为此提出了采用变结构高度控制的方法。本文以导弹高度稳定回路为对象,来进行变结构高度控制系统的设计,选题具有实际意义。 本文研究的主要内容是: 第一,定义了坐标系,并在导弹的纵向平面内推导了弹体的运动方程和传递函数,确定了高度稳定回路的模型;第二,利用传统PD和PID控制规律分别对导弹的俯仰回路和高度稳定回路进行了设计仿真,并对PID控制规律在导弹控制回路中的应用所存在的问题作了分析;最后还讨论了两种设计方法对干扰的抑制作用和变结构高度控制的鲁棒性。 仿真结果表明,本方法设计简单,且有优良的鲁棒性,效果比PID控制优越,易于实现数字控制等优点。本文所得出的结论,对实际的设计工作有一定的参考意义和应用前景。