基于动态逆和滑模控制的BTT导弹控制系统研究

发布时间：2022-12-10 11:06

　　BTT （Bank-To-Turn）导弹作为一种先进武器,其具有攻击性强、杀伤效率高和攻击准确度高等优点,一直以来备受各国关注。此外,对于BTT导弹模型来说,它又具有高耦合度、强非线性、多输入多输出的特点。同时,对BTT导弹控制系统来说,虽然其为开环稳定的系统,但超调量很大、稳定时间很长；再加上导弹在飞行的过程中,会出现参数摄动和外界干扰。对于这种控制系统,传统的三通道独立设计方法不能达到较好的控制效果。所以必须采取合适的控制策略才能获得良好的性能。本文针对BTT导弹模型的特点,在对控制器设计时引入了动态逆控制,同时将时标分离方法与动态逆相结合,设计了快、慢回路的动态逆控制律,最终使系统达到良好的效果；考虑到动态逆控制需要精确的数学模型,以及对外界干扰的影响敏感,为了弥补动态逆上述缺点引入了滑模控制,设计了基于指数趋近律的滑模控制器；最后针对基于指数趋近律的滑模控制器存在严重的抖振问题,将一种新型趋近律引入到BTT导弹控制器设计中。为了验证本文所采用算法的精确性和有效性,本文利用Matlab/Simulink工具分别针对同一被控对象不同算法分别从动态性能和静态性能以及跟踪性能等方面进行... 

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 研究背景及意义
    1.3 BTT导弹控制策略国内外研究现状
    1.4 动态逆控制方法概述
        1.4.1 动态逆控制的研究现状
        1.4.2 动态逆控制的应用
        1.4.3 动态逆控制中的问题及解决办法
    1.5 滑模控制的概述
        1.5.1 滑模控制方法研究现状
        1.5.2 滑模控制的应用
        1.5.3 滑模控制中的问题及解决办法
    1.6 BTT导弹控制的难点
    1.7 本文结构和主要内容
    1.8 小结
第2章 BTT拦截导弹模型介绍
    2.1 引言
    2.2 BTT导弹特点
    2.3 BTT导弹的分类
    2.4 BTT导弹控制系统组成和工作原理
    2.5 BTT导弹的数学模型
        2.5.1 基本假设
        2.5.2 常用坐标系及其相互关系
        2.5.3 导弹运动方程
        2.5.4 BTT导弹状态空间模型
    2.6 BTT导弹控制系统开环稳定性分析
    2.7 小结
第3章 基于动态的BTT导弹控制器设计
    3.1 引言
    3.2 动态逆系统控制方法概述
        3.2.1 逆系统概念
        3.2.2 α阶积分逆系统
        3.2.3 伪线性系统
    3.3 单变量控制系统的α阶积分逆与控制器设计
    3.4 多变量控制系统的α阶积分逆与控制器设计
    3.5 动态逆方法举例
    3.6 基于动态逆方法的BTT导弹控制器设计
        3.6.1 导弹的分层控制
        3.6.2 快回路控制器设计
        3.6.3 慢回路控制器设计
    3.7 仿真验证
    3.8 小结
第4章 基于滑模控制的BTT导弹控制器设计
    4.1 引言
    4.2 滑模变结构控制简介
        4.2.1 滑动模态的介绍及选取
        4.2.2 滑动模态的稳定性证明
        4.2.3 趋近律类型
    4.3 基于指数趋近律的BTT导弹滑模控制器设计
        4.3.1 控制器设计
        4.3.2 仿真分析
    4.4 基于新型趋近律的BTT导弹滑模控制器设计
        4.4.1 控制器设计
        4.4.2 仿真分析
    4.5 小结
第5章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 BTT控制技术应用中需要解决的关键问题
    5.3 展望
参考文献
致谢



本文编号：3716640