現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的日益復(fù)雜對(duì)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的技術(shù)指標(biāo)提出了更高的要求,為了適應(yīng)未來戰(zhàn)爭(zhēng)的需要,戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈需要解決諸如對(duì)付大機(jī)動(dòng)飛行目標(biāo)、大空域的作戰(zhàn)攔截、對(duì)超低空目標(biāo)的攔截等未來戰(zhàn)爭(zhēng)中出現(xiàn)的問題。因此,控制技術(shù)方面就要進(jìn)一步提高導(dǎo)彈的機(jī)動(dòng)能力和制導(dǎo)精度,更好地協(xié)調(diào)快速性與穩(wěn)定性之間的矛盾,提高導(dǎo)彈的可靠性和抗干擾能力。本文利用擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器(Extend State Observer)理論、Backstepping控制理論和滑模控制理論設(shè)計(jì)BTT導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀,使BTT導(dǎo)彈在不同的狀況下能夠滿足跟蹤性能指標(biāo)。本文研究的主要工作有以下幾個(gè)方面:(1)研究BTT導(dǎo)彈數(shù)學(xué)模型。利用四元素方法建立BTT導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀模型,這樣就能避免在某些角度時(shí),自動(dòng)駕駛儀的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程中出現(xiàn)奇異。針對(duì)Backstepping控制方法形式上的特點(diǎn),把用四元素表示的導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)模型變換為適合Backstepping算法的形式。(2)針對(duì)BTT導(dǎo)彈非線性動(dòng)力學(xué)模型受持續(xù)周期性外部干擾的情況,利用擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器對(duì)干擾進(jìn)行觀測(cè)。ESO實(shí)際起到了一種前饋補(bǔ)償?shù)淖饔?和其他的觀測(cè)器相比,它不僅能將干擾觀測(cè)出來,還能觀測(cè)原系統(tǒng)的狀態(tài)。它可以把觀測(cè)到的干擾直接用于控制律中,并且具有收斂速度快、算法簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。另外,Backstepping算法是建立在李雅普諾夫函數(shù)上的,所以設(shè)計(jì)的基于ESO的Backstepping控制器具有較好的穩(wěn)定性。(3)導(dǎo)彈在空間運(yùn)行時(shí),不僅會(huì)受到各種干擾的影響,還有參數(shù)不確定性情況的存在,這有可能使導(dǎo)彈的姿態(tài)不能夠按期望的軌跡運(yùn)行�；？刂评碚搶�(duì)外部干擾和內(nèi)部參數(shù)攝動(dòng)具有“不變性”,鑒于滑模和Backstepping控制理論各自的優(yōu)缺點(diǎn),針對(duì)所述情況,設(shè)計(jì)基于ESO的滑模Backstepping控制器進(jìn)行仿真。結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的基于ESO的滑模Backstepping自動(dòng)駕駛儀,具有較好的穩(wěn)定性和魯棒性。
【學(xué)位單位】：河南科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TJ765
【部分圖文】：

1.1.2 BTT 導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀彈的核心和關(guān)鍵部分為制導(dǎo)控制系統(tǒng)，它在導(dǎo)彈的戰(zhàn)術(shù)性能方面起，特別是制導(dǎo)精度和殺傷概率。導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)由導(dǎo)引系統(tǒng)和控組成[2]。由動(dòng)力學(xué)與運(yùn)動(dòng)學(xué)環(huán)節(jié)構(gòu)成的彈體作為控制對(duì)象。導(dǎo)彈沿，即導(dǎo)彈姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)和質(zhì)心運(yùn)動(dòng)。制導(dǎo)控制系統(tǒng)對(duì)導(dǎo)彈的六自由度穩(wěn)定與控制，其中自動(dòng)駕駛儀的功能是控制與穩(wěn)定導(dǎo)彈飛行姿態(tài)，的關(guān)系如圖 1-1 所示，一方面自動(dòng)駕駛儀依照控制指令的要求去操推力矢量方向，使導(dǎo)彈的姿態(tài)改變，使導(dǎo)彈能時(shí)刻瞄準(zhǔn)目標(biāo)。另一儀起到消除因干擾引起導(dǎo)彈姿態(tài)變化的作用，使擾動(dòng)不影響導(dǎo)彈彈保姿態(tài)不變。這兩種不同功能下的自動(dòng)駕駛儀工作狀態(tài)分別被稱為和穩(wěn)定工作狀態(tài)。所以自動(dòng)駕駛儀對(duì)導(dǎo)彈的姿態(tài)控制起著非常重

第 1 章 緒論第一階段，目標(biāo)在火控系統(tǒng)的鎖定。目標(biāo)所在的位置、運(yùn)動(dòng)的速度及向等參數(shù)由測(cè)試系統(tǒng)和顯示測(cè)試系統(tǒng)共同給出，并給導(dǎo)彈子系統(tǒng)賦初始指彈攔截目標(biāo)所檢測(cè)的初始化信息[3]在這一階段非常重要。第二階段，導(dǎo)彈和發(fā)射載機(jī)脫離，開始進(jìn)入自導(dǎo)飛行階段。該階段期彈飛行受制導(dǎo)與控制系統(tǒng)的導(dǎo)引控制。跟蹤測(cè)量裝置、慣性器件、控制指裝置、穩(wěn)定控制裝置共同組成制導(dǎo)與控制系統(tǒng)。導(dǎo)引頭跟蹤裝置可以提供標(biāo)運(yùn)動(dòng)角度和運(yùn)動(dòng)角速度的信息；慣性器件的作用是為彈載機(jī)供給速度、等導(dǎo)航和載機(jī)控制所需的信息；首先定義所要攔截目標(biāo)的運(yùn)動(dòng)軌跡也就律；主體部分是導(dǎo)彈穩(wěn)定控制裝置，它的主要功能是執(zhí)行導(dǎo)引指令，并使于穩(wěn)定狀態(tài)。典型的導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制系統(tǒng)如圖 1-2 所示

器的原理輸出的干擾擴(kuò)張為系統(tǒng)的新的狀態(tài)夠觀測(cè)被擴(kuò)張的狀態(tài)—擾動(dòng)作用的依賴于生成擾動(dòng)的具體數(shù)學(xué)模型，，擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器也是一種擾動(dòng)觀不斷與外界環(huán)境進(jìn)行信息交流�？氐酵獠�，但也從外部吸收部分信息過程。人們只能搜集系統(tǒng)外部變量，系統(tǒng)外部變量就是系統(tǒng)傳給外部統(tǒng)的輸入變量，包括控制輸入。根量的裝置叫做狀態(tài)觀測(cè)器，即根據(jù)定系統(tǒng)所有內(nèi)部狀態(tài)信息的裝置就

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號(hào)：2833596