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基于模糊控制方法的巡飞弹飞行控制系统设计与仿真研究

肖培春  
【摘要】:随着科学技术的不断发展,未来战场必将是高度信息化的战场,巡飞弹作为无人机与弹药技术有机结合产生的信息化武器成为弹药发展的重要趋势。它不仅能够对敌实施精确、有效的打击,还能够承担战场侦察监视、战斗毁伤评估、通信以及无线电中继等单一或多项任务。能否顺利完成这些任务,巡飞弹飞行控制系统的设计至关重要。本文以某型巡飞弹为研究对象,基于模糊控制方法,进行巡飞弹飞行控制器的设计与仿真研究。 论文首先总结了国内外巡飞弹与飞行控制系统的研究发展状况,建立了用于描述巡飞弹空间运动的常用坐标系及坐标系间的转换关系,在充分分析巡飞弹受力及力矩的基础上建立了巡飞弹空间运动的数学模型。并基于小扰动理论线性化数学模型,解耦得到巡飞弹纵向线性运动方程与侧向线性运动方程。 其次,介绍模糊控制基本理论以及常规PID控制方法与参数整定方法,论文深入分析了模糊控制的方法与控制特点,研究了模糊PID控制器的设计方法。 最后,基于常规PID控制方法与模糊控制方法设计了巡飞弹纵向飞行控制器,包括常规PID控制器、模糊PID控制器以及混合模糊PID控制器,并在Matlab/simulink仿真环境下进行了仿真研究。仿真结果表明所设计的模糊控制器能够满足性能要求,并且具有响应快、适应性好、鲁棒性更强的特点。


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