現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,隨著彈箭控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度日益增加,系統(tǒng)發(fā)生故障的概率也隨之提高�？刂葡到y(tǒng)的故障不僅影響了彈箭飛行的精確性和穩(wěn)定性,在瞬息萬變的戰(zhàn)場(chǎng)上甚至?xí)斐呻y以估量的損失。彈箭類飛行器飛行時(shí)間往往較短,給故障診斷和容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)帶來困難。本文以彈箭類飛行器為研究對(duì)象,在擾動(dòng)模型建立、故障參數(shù)觀測(cè)與診斷、自動(dòng)駕駛儀參數(shù)在線設(shè)計(jì)與性能分析、故障情況下的控制分配方法優(yōu)化等幾個(gè)方面開展了研究工作。首先,針對(duì)彈箭類飛行器,建立常用坐標(biāo)系,并分析彈箭所受力和力矩,建立了縱向平面運(yùn)動(dòng)方程,采用小擾動(dòng)假設(shè)和系數(shù)凍結(jié)法得到了彈體擾動(dòng)運(yùn)動(dòng)方程組和傳遞函數(shù),建立了故障情況下彈體動(dòng)力學(xué)模型,為本文下一步工作奠定了基礎(chǔ)。其次,針對(duì)彈箭類飛行器舵機(jī)故障的情況,考慮到常見降維觀測(cè)器對(duì)于系統(tǒng)模型誤差等干擾較敏感,觀測(cè)效果不理想,采用模型參考自適應(yīng)觀測(cè)器對(duì)于舵機(jī)故障參數(shù)進(jìn)行觀測(cè)。仿真結(jié)果表明,觀測(cè)器能準(zhǔn)確快速對(duì)觀測(cè)值進(jìn)行跟蹤,而且對(duì)于誤差的干擾能夠迅速收斂,驗(yàn)證了該方案具有較強(qiáng)的快速性和魯棒性。在此基礎(chǔ)上,采用一元線性回歸分析法對(duì)于故障參數(shù)進(jìn)行邏輯診斷,給出了舵機(jī)故障類型和故障參數(shù)。第三,針對(duì)舵機(jī)故障下彈箭控制系統(tǒng)性能的...

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究意義和目的
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 本文的研究目的和意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 執(zhí)行器故障診斷方法研究現(xiàn)狀
        1.2.2 被動(dòng)容錯(cuò)控制研究狀況
        1.2.3 主動(dòng)容錯(cuò)控制研究狀況
        1.2.4 集成容錯(cuò)控制研究狀況
        1.2.5 重構(gòu)控制分配方法研究狀況
    1.3 本文的主要工作
2 執(zhí)行器故障情況下導(dǎo)彈飛行動(dòng)力學(xué)建模與分析
    2.1 引言
    2.2 坐標(biāo)系定義及轉(zhuǎn)換關(guān)系
        2.2.1 坐標(biāo)系定義
        2.2.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.3 導(dǎo)彈舵機(jī)故障分類及動(dòng)力學(xué)模型
        2.3.1 舵機(jī)故障分類
        2.3.2 舵機(jī)動(dòng)力學(xué)模型
    2.4 作用在導(dǎo)彈上的力和力矩分析
        2.4.1 作用在導(dǎo)彈上的力
        2.4.2 作用在導(dǎo)彈上的力矩
    2.5 導(dǎo)彈彈體縱向通道動(dòng)力學(xué)模型建立
        2.5.1 基本假設(shè)
        2.5.2 質(zhì)心動(dòng)力學(xué)方程
        2.5.3 繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程
        2.5.4 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        2.5.5 繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        2.5.6 導(dǎo)彈空間運(yùn)動(dòng)模型建立
        2.5.7 舵機(jī)故障對(duì)彈體動(dòng)態(tài)特性影響分析
    2.6 本章小結(jié)
3 導(dǎo)彈執(zhí)行器故障觀測(cè)器設(shè)計(jì)方法研究
    3.1 引言
    3.2 自適應(yīng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        3.2.1 問題描述
        3.2.2 自適應(yīng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
    3.3 執(zhí)行器故障估計(jì)與邏輯判斷
        3.3.1 一元線性回歸分析法
        3.3.2 仿真算例
        3.3.3 仿真結(jié)果與分析
    3.4 導(dǎo)彈執(zhí)行器故障診斷仿真與分析
        3.4.1 仿真條件
        3.4.2 自適應(yīng)觀測(cè)器參數(shù)設(shè)計(jì)
        3.4.3 仿真結(jié)果與分析
    3.5 本章小結(jié)
4 舵面故障情況下導(dǎo)彈主動(dòng)容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 主動(dòng)容錯(cuò)控制算法設(shè)計(jì)
    4.3 故障對(duì)控制系統(tǒng)性能影響分析及故障系統(tǒng)指標(biāo)設(shè)計(jì)
        4.3.1 舵機(jī)故障對(duì)控制系統(tǒng)性能影響分析
        4.3.2 控制系統(tǒng)性能指標(biāo)設(shè)計(jì)
    4.4 縱向通道控制器參數(shù)在線整定算法
    4.5 仿真算例
        4.5.1 仿真條件
        4.5.2 仿真結(jié)果與分析
    4.6 本章小結(jié)
5 多操縱面導(dǎo)彈舵面控制分配優(yōu)化設(shè)計(jì)方法研究
    5.1 引言
    5.2 問題描述
        5.2.1 控制分配模型建立
        5.2.2 故障情況下的模型分析
    5.3 基于基排序法的舵面控制分配方法設(shè)計(jì)
        5.3.1 直接分配法
        5.3.2 基排序法
        5.3.3 改進(jìn)的基排序法
        5.3.4 控制分配方法優(yōu)化設(shè)計(jì)
    5.4 仿真算例
        5.4.1 仿真條件
        5.4.2 仿真結(jié)果與分析
    5.5 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 論文工作總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄



本文編號(hào)：3963517