滚转导弹过载驾驶仪控制耦合解耦算法研究 被引量：7

1

作者 宋韬 林德福 +1 位作者 魏志军 李川 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期454-460,共7页

舵机动力学滞后引起的控制耦合严重限制了过载驾驶仪在滚转导弹上的应用。建立滚转导弹驾驶仪模型,推导了等效舵机动力学传递函数矩阵,对比研究了基于最优舵面超前角度补偿和输出反馈动态的解耦控制方法,进行了仿真验证。仿真结果表明:... 舵机动力学滞后引起的控制耦合严重限制了过载驾驶仪在滚转导弹上的应用。建立滚转导弹驾驶仪模型,推导了等效舵机动力学传递函数矩阵,对比研究了基于最优舵面超前角度补偿和输出反馈动态的解耦控制方法,进行了仿真验证。仿真结果表明:随着转速与舵控系统频带比值的提高,控制耦合增加;基于最优舵面超前角度补偿的解耦方法实现简单,适用于工程应用,然而当转速与舵机频带的比值、输入指令频率与舵机频带的比值增加时,解耦效果变差,舵机控制效率降低;基于输出反馈动态解耦方法能够实现完全解耦,且受转速测量精度的影响较小,但该方法要求对舵机的传递函数精确已知,且补偿器的复杂性与舵机阶数密切相关,工程应用存在一定的难度。 展开更多

关键词 控制科学与技术 滚转导弹驾驶仪 控制耦合 解耦方法 等效舵机 最优角度超前 动态输出反馈

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滚转导弹控制耦合特性分析与解耦方法 被引量：3

2

作者 范世鹏 吴广 +2 位作者 孙友 陈宜成 李伶 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期398-403,共6页

控制耦合是滚转导弹所具备的一大特性问题。首先,推导了滚转导弹双通道舵系统在准弹体系下的等效传递函数矩阵,从理论上证明了控制耦合产生的机理,总结了控制耦合的基本特性。其次,分析了主通道的舵效率与无量纲转速、舵机阻尼之间的等... 控制耦合是滚转导弹所具备的一大特性问题。首先,推导了滚转导弹双通道舵系统在准弹体系下的等效传递函数矩阵,从理论上证明了控制耦合产生的机理,总结了控制耦合的基本特性。其次,分析了主通道的舵效率与无量纲转速、舵机阻尼之间的等量关系。第三,对比研究了两种解耦方法,给出前馈动态补偿物理可实现的条件,从原理上证明工程上常使用的静态解耦超前安装措施实质上是前馈动态补偿的稳态形式。对于周期指令,静态解耦受指令频率的影响,而动态可实现完全解耦,且可以通过增加两个零点获得更好的动态特性。最后,通过数学仿真验证了以上结论。 展开更多

关键词 滚转导弹 控制耦合 控制效率 解耦技术

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一种滚转导弹飞行姿态的获取方法 被引量：15

3

作者 张成 杨树兴 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期481-485,共5页

为了获取滚转导弹的飞行姿态,分析了基于两个侧向运动角速率陀螺和一个滚转角速率陀螺的滚转导弹飞行姿态遥测方案.通过算例讨论了各种误差对系统精度的影响,指出滚转角速率陀螺的测量精度是系统实现的关键.在给出的工程实例中,选用一... 为了获取滚转导弹的飞行姿态,分析了基于两个侧向运动角速率陀螺和一个滚转角速率陀螺的滚转导弹飞行姿态遥测方案.通过算例讨论了各种误差对系统精度的影响,指出滚转角速率陀螺的测量精度是系统实现的关键.在给出的工程实例中,选用一个双轴液浮陀螺敏感导弹的侧向运动,节省了一个敏感元件.通过对实例中遥测数据的分析,发现该次飞行试验中导弹的角运动特征,为进一步的动力学分析提供了依据.该方案具有结构简单,成本低,易于实现等优点. 展开更多

关键词 滚转导弹 飞行姿态 遥测方法

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基于最优二次型理论的滚转导弹三回路驾驶仪设计与研究 被引量：2

4

作者 范世鹏 林德福 +2 位作者 姚怀瑾 路宇龙 祁载康 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期831-838,共8页

建立了存在交叉耦合的滚转导弹动力学模型,并将通道耦合效应视为外界干扰,利用最优二次型(LQR)控制理论,提出了一种三回路驾驶仪的单输入多输出(SIMO)设计方法。分析了三回路驾驶仪的基本特点,并研究了权系数矩阵与驾驶仪性能指标之间... 建立了存在交叉耦合的滚转导弹动力学模型,并将通道耦合效应视为外界干扰,利用最优二次型(LQR)控制理论,提出了一种三回路驾驶仪的单输入多输出(SIMO)设计方法。分析了三回路驾驶仪的基本特点,并研究了权系数矩阵与驾驶仪性能指标之间的关系,可辅助设计者更合理地选择权系数矩阵。将考虑耦合的动力学模型视为多输入多输出(MIMO)系统,对滚转导弹控制系统进行了设计。设计结果表明:对于存在状态耦合的滚转导弹而言,以SIMO设计的三回路驾驶仪可以很好地抑制耦合的影响,与MIMO设计得到的控制律差异很小。通过对滚转导弹耦合系统的非线性数学仿真,验证了以上结论的正确性。 展开更多

关键词 飞行器控制、导航技术 滚转导弹 三回路驾驶仪 最优二次型 通道耦合

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非定常非线性系统解耦控制理论及其在滚转导弹制导中的应用研究 被引量：2

5

作者 张运 刘藻珍 孙文莉 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期123-126,共4页

本文研究了非定常非线性系统的解耦控制理论 ,该理论不仅将非定常非线性系统的输入和输出之间的交叉耦合关系化为一一对应关系 ,从而把非线性系统分解为若干子系统 ,而且将这些子系统同时化为线性子系统 ,实现了精确线性化。本文将该理... 本文研究了非定常非线性系统的解耦控制理论 ,该理论不仅将非定常非线性系统的输入和输出之间的交叉耦合关系化为一一对应关系 ,从而把非线性系统分解为若干子系统 ,而且将这些子系统同时化为线性子系统 ,实现了精确线性化。本文将该理论用于滚转导弹解耦制导的设计中 ,数字仿真表明所设计的制导系统不仅精度高 ,而且具有鲁棒性。 展开更多

关键词 非定常 非线性 解耦控制 滚转导弹 制导 导弹

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采用脉宽调制式舵机的滚转导弹自动驾驶仪设计与研究 被引量：1

6

作者 范世鹏 林德福 +2 位作者 祁载康 路宇龙 姚怀瑾 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1612-1618,共7页

滚转导弹广泛采用脉宽调制(PWM)模式控制继电式操纵机构,因此研究PWM模式在滚转导弹控制中的应用。给出了两回路驾驶仪设计增益与弹体振荡频率、阻尼之间的关系;重点分析低频PWM所带来的控制耦合效应特性,讨论了耦合大小与弹体时间常数... 滚转导弹广泛采用脉宽调制(PWM)模式控制继电式操纵机构,因此研究PWM模式在滚转导弹控制中的应用。给出了两回路驾驶仪设计增益与弹体振荡频率、阻尼之间的关系;重点分析低频PWM所带来的控制耦合效应特性,讨论了耦合大小与弹体时间常数、自旋频率之间的等量关系。通过频谱分析,得到通道耦合干扰的频谱特性。制导与控制指令经PWM后频谱保持不变,但引入了与自旋频率、调制频率和弹体振荡频率相关的高频干扰。为消除控制耦合的影响,根据以上结论,提出这类导弹自动驾驶仪频带设计的一般准则,对这类导弹控制系统的总体设计有参考意义。数学仿真和半实物仿真结果表明,合理设计自旋频率、调制频率和驾驶仪频率,可以有效抑制控制耦合,提高制导精度。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 滚转导弹 脉宽调制 控制耦合 频谱分析

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滚转导弹解耦过载驾驶仪及其BP自适应调度法 被引量：1

7

作者 彭博 王伟 +2 位作者 王江 胡欧磊 韩丁丁 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期785-792,共8页

滚转导弹具有气动、惯性及控制耦合特性,三回路过载驾驶仪具有较好的动态响应特性,但俯仰与偏航双通道之间会存在耦合。为了实现了双通道完全独立,采用动态解耦算法设计了一种基于状态反馈与输入变换的解耦过载驾驶仪,弥补了三回路驾驶... 滚转导弹具有气动、惯性及控制耦合特性,三回路过载驾驶仪具有较好的动态响应特性,但俯仰与偏航双通道之间会存在耦合。为了实现了双通道完全独立,采用动态解耦算法设计了一种基于状态反馈与输入变换的解耦过载驾驶仪,弥补了三回路驾驶仪无法消除耦合特性的不足。滚转导弹制导段跨越的空域较大,气动参数非线性特性较强,在特征点数量较少的情况下,传统的基于插值方法的控制器参数增益调度策略的效果并不理想。针对滚转导弹耦合和传统增益调度设计有缺陷的问题,设计了一种基于BP神经网络的自适应调度算法(BPASM)。仿真结果表明,在特征点数量较少时,解耦效果更好,且在线计算量小,设计简便,具有一定的工程指导意义。 展开更多

关键词 滚转导弹 动态解耦 过载驾驶仪 气动非线性 BP神经网络 自适应调度

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卷弧翼滚转导弹Lipschitz自适应轨迹线性化控制 被引量：2

8

作者 孙化东 于剑桥 梅跃松 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期162-167,共6页

根据非对称卷弧翼滚转导弹运动特点,建立了包含系统不确定参数、结构损伤干扰、观测噪声等因素的三通道有控运动模型,提出了一种基于Lipschitz自适应观测器补偿控制的轨迹线性化控制(trajectory linearization control,TLC)改进算法。... 根据非对称卷弧翼滚转导弹运动特点,建立了包含系统不确定参数、结构损伤干扰、观测噪声等因素的三通道有控运动模型,提出了一种基于Lipschitz自适应观测器补偿控制的轨迹线性化控制(trajectory linearization control,TLC)改进算法。根据时标分离原则将控制系统分为快慢两个回路并设计TLC控制器。通过求解线性矩阵不等式组的方法得出了非线性Lipschitz状态观测器,对未知干扰参数进行估计,并依据参数估计值和反馈的状态设计了干扰补偿控制律,从而改善了TLC算法性能。仿真实验表明,提出的改进算法可以使导弹姿态运动较好地跟踪控制指令,实现了导弹滚转运动和角运动控制的解耦,保证了导弹系统能够抑制气动/结构参数摄动、观测噪声和强突发未知干扰等情况的影响,提高了导弹姿态控制的鲁棒性和准确性。 展开更多

关键词 卷弧翼滚转导弹 非对称 轨迹线性化控制 LIPSCHITZ

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激光半主动寻的制导在滚转导弹上的应用 被引量：2

9

作者 翁彦 张天桥 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 1999年第1期5-8,共4页

将激光半主动寻的制导应用于滚转导弹上，通过导引头回路分析、提高导弹落角、自动驾驶仪优化设计、控制力的形成等方面的研究，解决了偏差测量问题和控制导弹消除偏差问题。通过自动驾驶仪参数优化和导弹弹道仿真，可以得到满足设计要... 将激光半主动寻的制导应用于滚转导弹上，通过导引头回路分析、提高导弹落角、自动驾驶仪优化设计、控制力的形成等方面的研究，解决了偏差测量问题和控制导弹消除偏差问题。通过自动驾驶仪参数优化和导弹弹道仿真，可以得到满足设计要求的导弹弹道。激光半主动寻的制导可以成功应用于滚转导弹上。 展开更多

关键词 激光半主动寻的 制导 反坦克导弹 滚转导弹

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基于专家PID的滚转导弹控制系统 被引量：2

10

作者 陈圣 王旭刚 郭新民 《兵工自动化》 2014年第1期89-90,96,共3页

针对滚转导弹俯仰和偏航通道较强的气动不确定性和运动耦合,设计了一种专家PID控制系统。建立了滚转导弹的动力学模型,并采用十字舵来控制俯仰和偏航通道,利用专家PID控制方法设计该导弹的控制系统,并在Matlab中对控制系统进行仿真。仿... 针对滚转导弹俯仰和偏航通道较强的气动不确定性和运动耦合,设计了一种专家PID控制系统。建立了滚转导弹的动力学模型,并采用十字舵来控制俯仰和偏航通道,利用专家PID控制方法设计该导弹的控制系统,并在Matlab中对控制系统进行仿真。仿真结果表明:该控制器能满足良好的性能要求,具有较强的鲁棒性和自适应性,能有效应对俯仰和偏航通道产生较强气动和运动耦合。 展开更多

关键词 PID 专家PID 滚转导弹 过载控制

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滚转导弹耦合性分析 被引量：9

11

作者 张鸣 祝学军 陈海东 《导弹与航天运载技术》 北大核心 2005年第4期47-51,共5页

研究了一种对滚转导弹进行耦合性分析的方法。在定义准弹体坐标系和准速度坐标系的前提下,建立滚转弹体的数学模型。在此基础上,运用多变量频域理论对一实例进行耦合性分析,并用Matlab进行了仿真验证。

关键词 滚转导弹 耦合性分析 多变量频域 Gershgorin带

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滚转弹道导弹耦合特性研究 被引量：2

12

作者 刘君 孟云鹤 +2 位作者 程伟民 汤国建 陈克俊 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期5-9,共5页

研究滚转弹道导弹的耦合特性。从滚转弹道导弹的耦合机理分析出发,运用对角优势度与Gershgor-in带定量的分析了某型滚转弹道导弹耦合特性,并初步分析了滚转弹道导弹耦合特性对控制系统设计的影响。分析结果表明:为了降低控制系统设计难... 研究滚转弹道导弹的耦合特性。从滚转弹道导弹的耦合机理分析出发,运用对角优势度与Gershgor-in带定量的分析了某型滚转弹道导弹耦合特性,并初步分析了滚转弹道导弹耦合特性对控制系统设计的影响。分析结果表明:为了降低控制系统设计难度,滚转弹道导弹滚转速度应小于某一特定值,在起飞开始阶段其主要受运动耦合部分限制,而后则由控制耦合部分所决定。 展开更多

关键词 滚转弹道导弹 耦合特性 对角优势度 Gershgorin带

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可控滚转舵系统滚转控制研究 被引量：4

13

作者 程建伟 于志远 +1 位作者 姚晓先 梁作宝 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期670-673,共4页

为解决电动舵机在旋转导弹上的应用,通过分析对滚转导弹的控制,电动舵机系统相对于气动舵机系统的优势及其应用限制因素,提出一类可应用于滚转导弹控制的可控滚转舵执行机构.分析了系统的工作原理,应用动力学和运动学方法,建立了基于此... 为解决电动舵机在旋转导弹上的应用,通过分析对滚转导弹的控制,电动舵机系统相对于气动舵机系统的优势及其应用限制因素,提出一类可应用于滚转导弹控制的可控滚转舵执行机构.分析了系统的工作原理,应用动力学和运动学方法,建立了基于此滚转机构的导弹的滚转控制系统的数学模型,模型中引入了弹体的滚转角速度,舵体滚转角反馈外回路和舵体滚转角速度反馈内回路.数学模型的建立为后续滚转控制器及控制系统的设计奠定了理论基础. 展开更多

关键词 滚转导弹 电动舵机 滚转控制

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滚转弹体制下寻的制导系统研究 被引量：1

14

作者 翁彦 张天桥 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第5期584-588,共5页

目的　将寻的制导应用于自旋的反坦克导弹方法　进行可行性分析、导引头回路分析、自动驾驶仪优化设计等工作,提出一种新的目标函数选取方法,并研究对滚转导弹进行控制的具体实现方法结果　把以上分析和设计应用于某型滚转反坦克导弹上。

关键词 滚转导弹 寻的制导系统 反坦克导弹 导引头

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