SDB小直径炸弹飞行控制系统设计与仿真研究(5)

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2)加强对气动特性、耦合动力学、未建模特性等问题的研究,提高控制器对多种不确定性因素的鲁棒性;

3)提高弹上机性能,以实现复杂的算法,完成大的计算量。

1.4 课题研究内容及思路

本课题拟从小直径炸弹BTT控制特点出发,采用保主导极点配置法和特征结构配置法等方法,设计小直径炸弹滚转通道和俯仰/偏航通道的控制律。

1.4.1 关于如何开展本次论文思路

1）查阅一定量的文献资料（中、英文期刊资料，教材等），详细理解SDB的动力学模型，BTT控制的基本原理，常用飞行控制律设计方法及其研究现状和相关进展。

2）设计SDB滚转通道的PID控制律（保主导极点设计方法）。

3）设计SDB俯仰/偏航通道的控制律（特征结构配置方法）。

4）认真学习matlab语言及其编程方法。

5）编制matlab仿真软件，对设计结果进行验证、分析，得出相关结论。

6）撰写毕业设计论文。

7）撰写答辩PPT演示文稿。

1.4.2 具体到控制律的设计思路

1）滚转通道：针对参数大范围变化且具有耦合作用和外部干扰的 SDB 滚转通道姿态控制问题，给出一种 SDB 滚转通道改进型主导极点配置控制系统设计方法。首先，通过增加前置滤波器，给出一种改进型主导极点配置 PID 控制器设计方法，实现精确主导极点配置。其次，采用系数冻结线性化方法，在 SDB 飞行包线中选取若干具有代表性的特征点构建局部子系统。应用给出的主导极点配置 PID 控制器设计方法，设计局部子前置滤波器和子 PID 控制器。最后采用一种平滑变增益方法，设计出全局时变前置滤波器和用 PID 控制器。最后用真实 SDB 模型数值在Matlab中进行仿真，测试该控制律的有效性。来.自/751论|文-网www.751com.cn/

2）俯仰/偏航通道：SDB 炸弹姿态控制系统是一个多种因素耦合的多输入多输出时变系统，俯仰/偏航通道的控制是整个姿态控制稳定性优化的难点问题。是了保证 SDB 炸弹在飞行过程中俯仰/偏航通道的稳定性以及具有期望的动态品质，给出了一种基于特征结构配置算法的全局状态反馈控制律设计。首先，在 SDB 炸弹飞行包线内选取有代表性的特征点，应用系数冻结法得到若干局部子系统。然后，配置算法和控制系统设计性能要求，建立局部子控制器设计的优化数学模型。用 Matlab 工具箱求解子系统数学模型，得到局部子控制器。最后采用一种平滑变增益方法，得到带前馈控制器的全局状态控制律。最后用真实 SDB 模型数值在Matlab中进行仿真，判断解耦性能、跟踪指令信号性能、是否满足性能指标要求。