全自動(dòng)著艦縱向引導(dǎo)律優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、航母/艦載機(jī)系統(tǒng)是當(dāng)今海戰(zhàn)的核心力量，而艦載機(jī)著艦過(guò)程的安全性嚴(yán)重制約航母的戰(zhàn)斗力。本文主要研究了與自動(dòng)著艦引導(dǎo)技術(shù)相關(guān)的飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題，針對(duì)算例機(jī)型完成了自動(dòng)著艦控制律內(nèi)、外回路，進(jìn)場(chǎng)動(dòng)力補(bǔ)償器，甲板運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)以及必要的仿真驗(yàn)證工作。
　　本文首先建立了艦載機(jī)進(jìn)場(chǎng)運(yùn)動(dòng)模型，航母運(yùn)動(dòng)模型，并根據(jù)美國(guó)軍標(biāo)對(duì)艦尾流模型的描述建立了完整的艦尾流仿真模型。在此基礎(chǔ)上，參考F/A-18A飛機(jī)ACLS構(gòu)型，利用算例艦載機(jī)的縱向小

2、擾動(dòng)線性化模型構(gòu)建了縱向ACLS，并對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行了初步調(diào)校。其次，將經(jīng)典控制理論與模糊控制原理相結(jié)合，完成對(duì)縱向自動(dòng)著艦?zāi)：刂葡到y(tǒng)（Fuzzy-ACLS）的設(shè)計(jì)，主要針對(duì)自動(dòng)駕駛儀和 APCS這兩個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)模糊控制器，這需要確定控制器輸入、輸出，并制定實(shí)用的模糊規(guī)則庫(kù)和隸屬度函數(shù)。通過(guò)數(shù)值仿真比較傳統(tǒng)ACLS與Fuzzy-ACLS對(duì)控制指令的響應(yīng)情況以考察Fuzzy-ACLS的性能?？紤]到Fuzzy-ACLS的控制效果仍有不足，基

3、于遺傳算法基本原理，本文對(duì)縱向ACLS做了進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)以增強(qiáng)其抵抗復(fù)雜氣流擾動(dòng)的能力。針對(duì)艦尾流分量中3種隨機(jī)性分量，通過(guò)設(shè)計(jì)合理的適應(yīng)度函數(shù)（即系統(tǒng)性能評(píng)價(jià)函數(shù)）對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行尋優(yōu)，尋優(yōu)過(guò)程考慮了時(shí)頻域綜合約束指標(biāo)，并創(chuàng)新地采用了時(shí)頻域綜合尋優(yōu)方法；對(duì)于艦尾流穩(wěn)態(tài)分量的抑制問(wèn)題，嘗試在內(nèi)回路加入高度變化率補(bǔ)償指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。將參數(shù)尋優(yōu)和補(bǔ)償指令結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了針對(duì)完整艦尾流分量的良好抑制，最后通過(guò)仿真驗(yàn)證了系統(tǒng)在擾流中的綜合響應(yīng)性能。最后