【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于戰(zhàn)術(shù)武器飛行控制，具體涉及一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法。
技術(shù)介紹
1、采用擺動(dòng)噴管作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的導(dǎo)彈，其質(zhì)心較普通導(dǎo)彈或運(yùn)載火箭更為靠后，導(dǎo)彈靜不穩(wěn)定度可能在6％以上，甚至超過(guò)20％，因此俯偏通道存在大靜不穩(wěn)定弱操縱特性。針對(duì)上述特性，以運(yùn)載火箭為例，通常采用減載控制技術(shù)+pid控制對(duì)火箭姿態(tài)進(jìn)行控制，對(duì)于靜不定箭體引入過(guò)載反饋等效于增大氣動(dòng)力矩系數(shù)，箭體狀態(tài)可由靜不穩(wěn)定變成靜穩(wěn)定。該方法已成功運(yùn)用在工程實(shí)踐中，但也存在以下缺點(diǎn)：
2、(1)、減載效果與姿態(tài)穩(wěn)定控制相互矛盾；
3、(2)、需要多組慣測(cè)設(shè)備獲取箭體飛行狀態(tài)，不適用于導(dǎo)彈控制；
4、(3)、該控制方案魯棒性較差，適用于彈道較為固定的運(yùn)載火箭，不適用于飛行包線較大的導(dǎo)彈。
5、此外，導(dǎo)彈通常采用固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)間以及推力大小在高低溫工作狀態(tài)下存在較大離散特性；推力拖尾段控制力矩急劇下降，影響分離干擾抑制性能；在亞跨音速階段副翼舵效較低，對(duì)滾轉(zhuǎn)初始干擾抑制和滾轉(zhuǎn)控制提出較高的要求。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)解決的技術(shù)問(wèn)題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，解決大靜不穩(wěn)定弱操穩(wěn)比、臨界靜穩(wěn)定分離以及不確定性下滾動(dòng)干擾抑制的控制難題，提高控制精度。
2、本專利技術(shù)解決技術(shù)的方案是：一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，該方法包括如下步驟：采用擺動(dòng)噴管控制俯仰通道和偏航通道、采用空氣舵控制滾轉(zhuǎn)
3、滾轉(zhuǎn)通道的控制方法為：采用變結(jié)構(gòu)控制方法得到滾動(dòng)通道控制指令，滾動(dòng)通道控制指令經(jīng)過(guò)限幅之后，輸出至舵系統(tǒng)；
4、俯仰通道和偏航通道控制方法為：根據(jù)在線辨識(shí)得到的推力，將導(dǎo)彈飛行過(guò)程分為三個(gè)階段：推力建立段、推力穩(wěn)定段以及推力結(jié)束段；在導(dǎo)彈飛行過(guò)程的三個(gè)階段，采用復(fù)合結(jié)構(gòu)方法，計(jì)算俯仰通道控制指令和偏航通道控制指令，俯仰通道控制指令和偏航通道控制指令經(jīng)過(guò)濾波和限幅之后，輸出至舵系統(tǒng)；推力建立段、推力穩(wěn)定段控制參數(shù)相同；進(jìn)入推力結(jié)束段之后，對(duì)推力建立段、推力穩(wěn)定段控制參數(shù)進(jìn)行修正，消除推力結(jié)束段推力不確定性帶來(lái)的控制誤差。
5、優(yōu)選地，所述滾動(dòng)通道控制指令為：
6、gr＝g3×s(δγ,ωx)+g2×ωx
7、其中，δγ為滾轉(zhuǎn)角指令偏差量，ωx為滾轉(zhuǎn)角速度，s(δγ,ωx)為變結(jié)構(gòu)控制器的傳遞函數(shù)，g2、g3為滾轉(zhuǎn)通道控制參數(shù)；
8、s(δγ,ωx)＝(α1|δγ|+α2|ωx+β|)×sign(g1δγ+ωx)
9、式中，α1、α2、β、g1為大于零的常數(shù)。
10、優(yōu)選地，將俯仰通道和偏航通道記為被控通道，在推力建立段和推力穩(wěn)定段，被控通道的控制指令gp為：
11、
12、其中，nyc為被控通道的過(guò)載指令；ny為被控通道的實(shí)時(shí)過(guò)載；ωz為被控通道的角速度；ki,kg,ksf,ka為被控通道的控制參數(shù)；t為導(dǎo)彈飛行時(shí)間。
13、優(yōu)選地，在推力建立段和推力穩(wěn)定段，被控通道的控制參數(shù)為
14、
15、其中，
16、
17、fsf1、fi1、fg1、fsf2、fg2通過(guò)下表確定：
18、復(fù)合結(jié)構(gòu)方法控制參數(shù)表
19、 ma1 ma2 ma3 ma4 <![cdata[f<sub>sf1</sub>]]> <![cdata[f<sub>1</sub>(x<sub>11</sub>,y<sub>11</sub>,z<sub>11</sub>)]]> <![cdata[f<sub>1</sub>(x<sub>12</sub>,y<sub>12</sub>,z<sub>12</sub>)]]> <![cdata[f<sub>1</sub>(x<sub>13</sub>,y<sub>13</sub>,z<sub>13</sub>)]]> <![cdata[f<sub>1</sub>(x<sub>14</sub>,y<sub>14</sub>,z<sub>14</sub>)]]> <![cdata[f<sub>i1</sub>]]> <![cdata[f<sub>1</sub>(x<sub>21</sub>,y<sub>21</sub>,z<sub>21</sub>)]]> <![cdata[f<sub>1</sub>(x<sub>22</sub>,y<sub>22</sub>,z<sub>22</sub>)]]> <![cdata[f<sub>1</sub>(x<sub>23</sub>,y<sub>23</sub>,z<sub>23</sub>)]]> <![cdata[f<sub>1</sub>(x<sub>24</sub>,y<sub>24</sub>,z<sub>24</sub>)]]> <![cdata[f<sub>g1</sub>]]> <![cdata[f<sub&g本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，其特征在于包括如下步驟：采用擺動(dòng)噴管控制俯仰通道和偏航通道、采用空氣舵控制滾轉(zhuǎn)通道；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，其特征在于：所述滾動(dòng)通道控制指令為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，其特征在于，將俯仰通道和偏航通道記為被控通道，在推力建立段和推力穩(wěn)定段，被控通道的控制指令Gp為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，其特征在于，在推力建立段和推力穩(wěn)定段，被控通道的控制參數(shù)為
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，其特征在于，所述推力拖尾段，被控通道控制參數(shù)為：
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，其特征在于，推力建立段、穩(wěn)定段、尾段按照時(shí)間區(qū)分：
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，其特征在于，推力穩(wěn)定值thrust通過(guò)如下方法確定：
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，其特征在于，所述氣動(dòng)阻力Fx與高度、馬赫數(shù)、合成攻角ALP相關(guān)。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，其特征在于包括如下步驟：采用擺動(dòng)噴管控制俯仰通道和偏航通道、采用空氣舵控制滾轉(zhuǎn)通道；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，其特征在于：所述滾動(dòng)通道控制指令為：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，其特征在于，將俯仰通道和偏航通道記為被控通道，在推力建立段和推力穩(wěn)定段，被控通道的控制指令gp為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于擺動(dòng)噴管的導(dǎo)彈大靜不穩(wěn)定控制方法，其特征在于，在推力建立段和推力穩(wěn)定段，被控通道的控制參數(shù)為
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：夏斌，黃以鑫，金一歡，謝偉，黃嘉玥，張冬，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：上海航天控制技術(shù)研究所，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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