發(fā)布時間：2024-06-04 01:47

　　針對高超聲速制導炮彈的動力學耦合與非線性控制問題,設計一種基于反饋線性化的終端滑�？刂破�。首先,兼顧控制系統(tǒng)設計的簡便性要求與高超聲速制導炮彈的強非線性特點,建立非線性控制模型。然后,對模型中動力學耦合問題,根據(jù)微分幾何理論對其進行反饋線性化,實現(xiàn)俯仰通道與偏航通道的解耦。最后,對兩通道分別設計終端滑模控制器,且控制器有限時間收斂。仿真結果表明,所設計的控制器能夠快速穩(wěn)定的追蹤指令信號,且在外界干擾與參數(shù)攝動的情況下依然具有良好的魯棒性。

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

圖1高超聲速制導炮彈示意圖

本文研究的是一種鴨式布局多尾翼高超聲速制導炮彈，其氣動布局如圖1所示。彈丸前部設置十字形鴨舵，彈尾采用8片尾翼。出炮口速度可高達8馬赫，經(jīng)過升弧段后，在彈道頂點附近十字鴨舵展開，當彈丸滾轉時，兩對鴨舵同時運動，產(chǎn)生的耦合操縱力矩可等效為俯仰與偏航方向分力矩用于彈丸動力學分析與控制....

圖2法向加速度階躍響應曲線

當輸入加速度指令為ayc=1m/s2,azc=0m/s2時，法向加速度、側向加速度階躍響應曲線如圖2和圖3所示。圖3側向加速度階躍響應曲線

圖3側向加速度階躍響應曲線

由仿真結果圖2和圖3可以看出，對于俯仰通道法向加速度能夠快速穩(wěn)定的追蹤上指令信號，上升時間小于0.01s，超調(diào)量遠小于2%，而且穩(wěn)態(tài)誤差基本為零；同時，對于偏航通道的耦合效應影響量級為10-16，因此基本可以忽略不計�？刂破鬟_到了良好的解耦效果。此時控制量曲線如圖4和圖5所示，可....

圖4偏航通道控制輸入信號

圖4偏航通道控制輸入信號當輸入圖6與圖7所示不規(guī)則信號時，由加速度響應曲線圖6和圖7可以看出控制器的跟蹤效果良好，而且跟蹤誤差保持在±0.02以內(nèi)，在這種苛刻的跟蹤條件下也能滿足控制要求。

本文編號：3988694