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《南京航空航天大学》 2010年
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一种新型空-空导弹的控制律研究

刘慧  
【摘要】: 为了在现代的高科技战争中拥有技术优势,新一代近距格斗空-空导弹进行了全面的技术改进,大大地提高了其作战性能:增大了作战空域、提高了机动性与马赫数等。此时利用传统经典控制理论设计的控制系统存在以下问题:由于导弹模型线性化处理而忽略的非线性特性、各个通道间耦合作用、对象特性的不确定性和未建模动态特性等,从而使得设计出的导弹控制系统鲁棒性严重不足,大大限制了导弹的作战使用范围。 为了解决上述问题,本文开展了采用鲁棒控制理论与方法进行新型空-空导弹飞行控制系统控制律设计的研究工作。这种方法通过合理地评估和建模,可以将忽略的导弹的非线性、各通道的耦合作用、不确定性和未建模动态特性等加入控制律的设计过程中。鲁棒控制理论体系的两个主流分支是:H∞控制理论与μ综合控制理论,为避免控制律设计结果出现较大的保守性,本文采用μ综合控制理论进行控制律设计。论文分别研究并设计了导弹俯仰、偏航和滚转三个通道飞行控制律,并将单通道设计结果应用到三通道被控对象中。数字仿真验证结果表明:单/三通道鲁棒控制器均满足控制性能指标要求,同时也具有良好的鲁棒性;实现了一个控制器对多个工作点的控制,不但从根本上提高了飞行控制系统的鲁棒性,并且突破了经典控制系统中一个控制器控制少数几个工作点,在弹道内进行控制器频繁切换的传统控制模式。 论文还以俯仰/偏航通道的控制器为例,开展了控制器降阶设计研究。仿真结果表明:通过合适的降阶手段可以在保证控制系统性能的条件下,大幅降低控制器的阶数,从而提高工程实用性。
【学位授予单位】:南京航空航天大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TJ765

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 臧月进;空-空导弹μ综合控制器设计与研究[D];南京航空航天大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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6 李友年,贾晓红,王海波;H_∞控制理论在空空导弹自动驾驶仪设计中的应用[J];航空兵器;2004年06期
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10 李作仁;鲁棒自动驾驶仪设计述评[J];上海航天;1995年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王靖;王禹;;一种空空导弹研制风险的分析方法[J];兵工自动化;2008年06期
2 李冀鑫;徐彦军;侯志强;;基于H_∞混合灵敏度的着舰飞控系统[J];兵工自动化;2010年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 ;On Control for Static Unstable Missiles[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 黄琳;段志生;杨莹;;现代飞行器控制的几个科学问题[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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5 杨宝庆;毕永涛;姚郁;金晶;;基于预测控制的直接侧向力气动力复合控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 李聪颖;韩蕾;于进勇;许晓飞;;反舰导弹末端机动的控制技术比较研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
7 ;Analysis of Lever Compensation Effect in Missile Acceleration Autopilot[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
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9 余跃;刘藻珍;;扩展卡尔曼滤波器在导弹制导系统中的应用与仿真[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
10 聂宜云;刘永善;;基于MATLAB/SIMULINK的图像制导航弹仿真建模[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王显峰;船舶运动鲁棒H_∞估计与预报研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
3 覃岭;无线电侦测中的阵列处理算法研究[D];电子科技大学;2010年
4 杨涛;面向空间任务的追踪理论与应用研究[D];国防科学技术大学;2010年
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6 修观;非线性模型预测控制方法在滑翔弹道控制中的应用研究[D];南京理工大学;2011年
7 常思江;某鸭式布局防空制导炮弹的飞行弹道特性与控制方案研究[D];南京理工大学;2011年
8 丁传炳;制导弹箭弹道测量及弹道重构技术研究[D];南京理工大学;2011年
9 周兰;基于连续—离散二维模型的周期系数线性系统鲁棒重复控制设计[D];中南大学;2011年
10 李奇;质子交换膜燃料电池系统建模及其控制方法研究[D];西南交通大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李娜;基于神经网络的非线性系统H_∞控制[D];广西师范学院;2010年
2 张斌;基于MIMU的捷联惯性导航系统数据采集与处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 马宏男;高速水下航行体半实物实时仿真系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 王丹丹;救助船相对受援船动力定位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王冲;某发射控制盒综合测试系统设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 翟欢欢;基于递推的船舶航向鲁棒控制器设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 曾凡菊;弹道修正弹电动舵机控制系统的设计[D];沈阳理工大学;2010年
8 郑学恩;战斧导弹飞行建模与仿真[D];沈阳理工大学;2010年
9 张文锋;回转干燥窑的建模与智能控制[D];湖南工业大学;2010年
10 张礼慧;不确定离散奇异系统的鲁棒控制分析[D];哈尔滨理工大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 臧月进;陈欣;张民;;空-空导弹μ综合控制降阶与算法[J];兵工自动化;2011年12期
2 张民;陈欣;陆宇平;;空空导弹驾驶仪鲁棒性分析[J];兵工学报;2010年07期
3 邢晓岚,刘代军;第四代红外近距格斗空空导弹关键技术探讨[J];航空兵器;2001年06期
4 宋振峰;国外先进空空导弹发展动态[J];航空兵器;2002年04期
5 张天光,王秀萍,范丽京,宋振峰;2002年国外空空导弹发展动态综述[J];航空兵器;2003年03期
6 王祖典;空空导弹发展今昔[J];航空兵器;2004年02期
7 李友年,贾晓红,王海波;H_∞控制理论在空空导弹自动驾驶仪设计中的应用[J];航空兵器;2004年06期
8 王秀萍;;2007年国外空空导弹发展综述[J];航空兵器;2008年02期
9 文琳;王秀萍;赵鸿燕;;2009年国外空空导弹发展综述[J];航空兵器;2010年01期
10 徐建省;王永骥;季海波;;鲁棒控制方法在导弹控制系统中的应用研究进展与展望[J];航天控制;2007年01期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 崔跃;无人机动态特性分析及工作点设计自动化技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 黄远征;改进型一般化内模控制系统的设计[D];华南理工大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王良明;大长径比弹箭在飞行时的柔性变形特性分析[J];兵工学报;2000年02期
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3 王娟利;祁载康;;三回路自动驾驶仪特点分析[J];北京理工大学学报;2006年03期
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【相似文献】
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7 刘建民;喻承江;王岳;;基于鲁棒控制的管道噪声有源控制实验研究[J];电声技术;2008年01期
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2 郝晋;含FACTS的电力系统微分-代数模型非线性控制策略研究[D];上海交通大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
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4 乔刚;弯箍机伺服系统的控制研究[D];燕山大学;2010年
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