BTT航彈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析與仿真.pdf

1、本文來源于哈爾濱工業(yè)大學(xué)與航天科技集團(tuán)第七研究院研發(fā)中心共同簽訂的關(guān)于某型航空炸彈（簡稱航彈）的合作項(xiàng)目，文中主要完成了該航彈的航跡跟蹤控制和自動(dòng)駕駛儀控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析，并且做了數(shù)學(xué)仿真驗(yàn)證和穩(wěn)定性分析等研究。
　　首先，本文對(duì)航彈控制系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，主要包括兩部分：航跡跟蹤和自動(dòng)駕駛儀的設(shè)計(jì)。在航跡跟蹤控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，根據(jù)合作甲方（七院）給定的航彈標(biāo)準(zhǔn)航跡和擬采用的傾斜轉(zhuǎn)彎（BTT）控制模式，完成了航跡跟蹤控制算法及控制指令

2、生成算法的設(shè)計(jì)。在自動(dòng)駕駛儀設(shè)計(jì)中，針對(duì)航彈的俯仰/偏航相對(duì)耦合的被控對(duì)象特性，首先在不考慮耦合作用條件下，利用具有積分控制的LQR設(shè)計(jì)方法，完成對(duì)自動(dòng)駕駛儀（三通道獨(dú)立）系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。然后，在此基礎(chǔ)上，通過引入?yún)f(xié)調(diào)控制支路，完成對(duì)航彈的俯仰和偏航運(yùn)動(dòng)耦合有抑制作用的自動(dòng)駕駛儀的最終設(shè)計(jì)。數(shù)學(xué)仿真結(jié)果表明，上述兩個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)是正確和有效的。
　　其次，本文對(duì)自動(dòng)駕駛儀的性能指標(biāo)進(jìn)行了分析，主要包括兩部分：即是對(duì)不考慮耦合作用的自動(dòng)駕駛

3、儀性能指標(biāo)分析，其中含時(shí)域和頻域指標(biāo)分析及魯棒穩(wěn)定性分析等；對(duì)考慮耦合作用并引入?yún)f(xié)調(diào)支路的多變量自動(dòng)駕駛儀系統(tǒng)的性能分析，其中含關(guān)聯(lián)性與魯棒穩(wěn)定性分析等。本文對(duì)魯棒穩(wěn)定性分析采用了基于系統(tǒng)奇異值最小增益定理等有關(guān)穩(wěn)定性理論。分析結(jié)果表明所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)性能良好，滿足設(shè)計(jì)要求。
　　最后，本文對(duì)航彈全系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，其中包括全系統(tǒng)六自由度數(shù)學(xué)仿真和基于Matlab/simulink/xPC的全系統(tǒng)實(shí)時(shí)仿真。仿真中詳細(xì)地考慮了航彈的非線性