空空導(dǎo)彈作為現(xiàn)代空戰(zhàn)中的主要武器,其性能的高低成為決定空戰(zhàn)勝負(fù)的重要因素。目前,新一代導(dǎo)彈面臨諸如非線性特性、通道耦合和各類不確定性等控制難題,采用經(jīng)典控制理論設(shè)計(jì)的控制器已經(jīng)難以解決,而采用H_∞和μ綜合等傳統(tǒng)魯棒控制方法設(shè)計(jì)的控制器存在階次過高難以工程化應(yīng)用的問題。本文以經(jīng)典PID控制器作為系統(tǒng)控制結(jié)構(gòu),在控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中考慮系統(tǒng)的魯棒性能指標(biāo),并且采用群智能優(yōu)化中的非支配排序化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法優(yōu)化控制器參數(shù),以完成魯棒PID控制器設(shè)計(jì)。首先,本文建立了樣例空空導(dǎo)彈非線性數(shù)學(xué)模型并對其進(jìn)行了配平線性化,對各特征點(diǎn)線性化模型進(jìn)行了操穩(wěn)性分析、基于奇異值曲線的頻域分析和對象不確定性分析,為后續(xù)魯棒PID控制器的設(shè)計(jì)提供了基礎(chǔ)。其次,通過對線性模型縱向通道的魯棒控制器設(shè)計(jì)獲取權(quán)函數(shù),權(quán)函數(shù)在魯棒PID控制器設(shè)計(jì)過程中用于計(jì)算魯棒性指標(biāo)。由于權(quán)函數(shù)的選取沒有一般性的理論指導(dǎo),因此提出群智能優(yōu)化中的化學(xué)反應(yīng)優(yōu)化算法優(yōu)化設(shè)計(jì)滿足控制要求的權(quán)函數(shù)。再次,在Raytheon駕駛儀控制結(jié)構(gòu)下,同時(shí)考慮閉環(huán)系統(tǒng)魯棒性,應(yīng)用上述優(yōu)化所得權(quán)函數(shù)完成樣例空空導(dǎo)彈魯棒PID控制器設(shè)計(jì)。并且提出... 

【文章來源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：94 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

AIM-9B空空導(dǎo)彈

圖 1.1AIM-9B 空空導(dǎo)彈 圖 1.2AIM-4A 空空導(dǎo)彈第二代空空導(dǎo)彈出現(xiàn)在 20 世紀(jì) 60 年代，較第一代，其推進(jìn)系統(tǒng)有所改進(jìn)，導(dǎo)彈的攻擊包線也有所擴(kuò)大。但是第二代空空導(dǎo)彈的缺陷在于繁雜的發(fā)射過程，戰(zhàn)斗機(jī)飛行員需要采取多次機(jī)動才能發(fā)射一枚導(dǎo)彈，且其機(jī)動能力有限，依然難以攻擊高機(jī)動目標(biāo)。第二代紅外彈的經(jīng)典代表有蘇聯(lián)的 P-60“蚜蟲”、美國的 AIM-9D“響尾蛇”（如圖 1.3 所示）等；雷達(dá)彈有美國的AIM-7D/E“麻雀”（如圖 1.4 所示）等。圖 1.3AIM-9D 空空導(dǎo)彈 圖 1.4AIM-7E 空空導(dǎo)彈第三代空空導(dǎo)彈發(fā)展于 20 世紀(jì) 80 年代，由于發(fā)動機(jī)、引信和戰(zhàn)斗部等各方面組件水平有所提高，又引入數(shù)字自動駕駛儀，全面提升了這一代空空導(dǎo)彈的性能，具有攻擊大機(jī)動目標(biāo)的

基于群智能優(yōu)化的空空導(dǎo)彈魯棒 PID 控制器設(shè)計(jì)圖 1.1AIM-9B 空空導(dǎo)彈 圖 1.2AIM-4A 空空導(dǎo)彈第二代空空導(dǎo)彈出現(xiàn)在 20 世紀(jì) 60 年代，較第一代，其推進(jìn)系統(tǒng)有所改進(jìn)，導(dǎo)彈的攻擊包線也有所擴(kuò)大。但是第二代空空導(dǎo)彈的缺陷在于繁雜的發(fā)射過程，戰(zhàn)斗機(jī)飛行員需要采取多次機(jī)動才能發(fā)射一枚導(dǎo)彈，且其機(jī)動能力有限，依然難以攻擊高機(jī)動目標(biāo)。第二代紅外彈的經(jīng)典代表有蘇聯(lián)的 P-60“蚜蟲”、美國的 AIM-9D“響尾蛇”（如圖 1.3 所示）等；雷達(dá)彈有美國的AIM-7D/E“麻雀”（如圖 1.4 所示）等。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]空空導(dǎo)彈70年發(fā)展綜述[J]. 樊會濤,崔顥,天光.  航空兵器. 2016(01)
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[10]大攻角飛行空空導(dǎo)彈魯棒自動駕駛儀設(shè)計(jì)[J]. 張舉,祝小平.  火力與指揮控制. 2010(04)

碩士論文
[1]空空導(dǎo)彈定結(jié)構(gòu)魯棒控制律優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D]. 應(yīng)巧萍.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]空-空導(dǎo)彈μ綜合控制器設(shè)計(jì)與研究[D]. 臧月進(jìn).南京航空航天大學(xué) 2012
[3]一種新型空-空導(dǎo)彈的控制律研究[D]. 劉慧.南京航空航天大學(xué) 2010



本文編號：3533315