攔截彈復(fù)合控制系統(tǒng)算法研究.pdf

1、對機(jī)動(dòng)性戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的攔截是世界軍事發(fā)展的一個(gè)重要方向，但在高空環(huán)境下對戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的精確攔截僅僅依靠傳統(tǒng)的氣動(dòng)力控制是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，而直/氣復(fù)合控制技術(shù)是當(dāng)前攔截彈末端制導(dǎo)方面的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，對提高導(dǎo)彈的機(jī)動(dòng)性能、響應(yīng)速度、可用過載有明顯效果。本文針對直接力/氣動(dòng)力復(fù)合控制的攔截彈的工作特點(diǎn)，對攔截彈的復(fù)合控制問題研究。
　　建立攔截彈復(fù)合控制末端的六自由度運(yùn)動(dòng)學(xué)和動(dòng)力學(xué)數(shù)學(xué)模型。分析導(dǎo)彈氣動(dòng)布局的特點(diǎn)以及軌控和姿控發(fā)動(dòng)機(jī)的推力模型，

2、確定了姿控脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)及其布局方式；通過對彈道數(shù)學(xué)模型的分析、合理假設(shè)和簡化，建立了直/氣復(fù)合控制的攔截彈的非線性數(shù)學(xué)模型。基于動(dòng)態(tài)逆控制思想設(shè)計(jì)了導(dǎo)彈的復(fù)合控制律。針對氣動(dòng)參數(shù)所呈現(xiàn)的強(qiáng)非線性和各控制通道之間的耦合，采用基于時(shí)標(biāo)分離法的狀態(tài)反饋型動(dòng)態(tài)逆方法對模型進(jìn)行線性解耦，設(shè)計(jì)動(dòng)態(tài)逆控制律。由于非線性動(dòng)態(tài)逆理論所需精確模型的不足，用自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行補(bǔ)償，以降低動(dòng)態(tài)逆對模型的依賴，提高系統(tǒng)的魯棒性能。由于舵機(jī)的未建模誤差、舵機(jī)的位置/

3、速率飽和等，采用偽控制隔離可以使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)偽控制信號正確訓(xùn)練，防止神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)錯(cuò)誤的適應(yīng)這些誤差。
　　采用改進(jìn)的粒子群優(yōu)化算法對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化。分析了 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對初始值敏感、容易陷入局部尋優(yōu)且收斂速度較慢的缺陷，采用粒子群對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；并設(shè)計(jì)了衰減的指數(shù)函數(shù)對慣性權(quán)重進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，以改進(jìn)算法的全局與局部的搜索能力。根據(jù)上述方法理論，在 MATLAB/SIMULINK環(huán)境下進(jìn)行仿真論證。把上述研究成果應(yīng)用于某型復(fù)合