论文摘要
基于战术导弹高空、高速、高机动性等特性,在高空对其实现精确拦截时仅靠气动力控制是不够的,因此在末制导段采用直接侧向力/气动力的复合控制技术,使拦截弹具有更好的机动能力和更快的响应时间。本文首先建立了导弹在直接侧向力/气动力复合控制下的动力学方程和运动学方程,然后将导弹运动方程解耦成俯仰、偏航和滚转三个独立的通道,并经过线性化处理得到了复合控制下的弹体运动线性化模型。鸭式布局导弹在转速稳定的低速旋转飞行方式下,不需进行滚转控制。对俯仰和偏航通道的设计主要是提高其过载跟踪能力,加快对过载的响应速度。本文以俯仰通道为例进行控制器设计方法的研究。考虑到直接力的离散工作特性,针对系统中同时存在连续控制量即舵偏角,和离散控制量即脉冲发动机反作用力的特点,采用混合控制系统设计方法,先完成舵控连续系统设计,然后进行直接侧向力控制采样控制系统设计。控制器的设计采用古典频域理论,对系统进行零极点配置,保证系统稳定,同时具有较好的动特性。本文设计了侧向脉冲发动机的点火逻辑,在考虑弹体滚转的情况下,采用按扫转角原则设计点火逻辑的方法,该逻辑需同时满足俯仰和偏航两个通道的指令要求。最后通过实例对稳定控制系统在MATLAB环境下进行仿真,验证设计结果的有效性,并将复合控制系统与纯气动力控制系统的效果进行了对比,结果表明复合控制系统比纯气动力控制系统能够更快地跟踪过载指令。
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标签：拦截导弹论文; 直接侧向力控制论文; 气动力控制论文; 混合控制论文; 脉冲发动机点火逻辑论文;