摘要制导炸弹在飞行时，利用姿态控制系统执行制导指令，姿态控制系统同时保证炸弹飞行的稳定。在大空域机动飞行情况下，制导炸弹是一个很强的非线性时变系统。为了使飞行控制系统具备理想的控制特性，又易于在生产实际中实现，如今通常采用增益调度方法进行设计。本文首先建立制导炸弹空间六自由度运动方程,继而通过解耦线性化后， 得出俯仰通道控制回路的传递函数；从根轨迹以及频域设计方法出发，确定出俯仰控制回路控制系统的典型结构。利用闭环传递函数待定系数的方法，给出了计算控制参数的公式；根据给定的飞行参数和传递函数系统，计算出相应的控制参数；对弹道上主要特征点进行时域和频域分析，所得结果表明采用增益调度控制能够取得良好的控制效果。61093
毕业论文关键词 增益调度 待定系数 特征点 MATLAB 仿真
Title The Guided Bombs Pitching Loop Control Parameters GainScheduling Design Method
Abstract During the course of guided bomb flight,attitude control system not onlyexecutes guided instructions but also makes missiles stable .While becauseguided bombs are considerably nonlinear time varying systems in the caseof large airspace maneuvering flight，to ensure flight control system hasgood performance and be easy to realize in engineering, the gain schedulingmethod is a more ideal choice .This dissertation starting from establishing guided bombs space sixdegrees of freedom motion equations, and then decoupled linearized comepitch channel control loop transfer function;In classical control theoryroot locus and frequency domain design method based on the determined pitchcontrol loop typical structure of the control system.With the help of theclosed-loop transfer function coefficients method, the formula will begiven. In the light of flight parameter and transfer function system, thecontrolling parameters will be figured out. Eventually, through theanalysis of characteristic point time domain and frequency domain, Itindicates that gain scheduling method can obtain satisfactory control.
Keywords gain scheduling undetermined coefficient characteristicpoints MATLAB simulation
1绪论..1
1.1研究背景和研究意义1
1.3论文结构安排2
2制导炸弹控制模型的建立..4
2.1制导炸弹的运动模型4
2.2扰动运动的研究..5
2.3非线性微分方程线性化..6
2.4自动驾驶仪控制结构设计.8
3控制系统增益调度法控制参数设计..10
3.1控制器参数设计原则.10
3.2控制器设计方法11
3.3控制参数计算公式推导..12
4控制性能分析..15
4.1控制系统性能指标分析15
4.2阻尼回路控制情况..17
4.3增稳回路带宽变化情况19
4.4舵偏角相关性能分析.21
结论..25
致谢..26
参考文献.27
1 绪论1.1 研究背景和研究意义制导炸弹是指从飞机上投放后能对其继续进行导航使之命中目标的炸弹。相对于普通航弹，其增加了导航控制系统。使得在造价相对低廉的情况下拥有较高的打击效果。对提升作战性能很有帮助。随着高技术特别是信息技术广泛运用于军事领域，现代战争呈现出明显的高技术化趋势。由于空袭的手段和兵器性能发生了质的飞跃，战略空袭已成为最重要的作战方式。它已不再像以往那样仅是战斗支援手段，而成为能够摧毁对方军事实力和战争潜力，进而影响战争胜负的主要作战方式，如科索沃战争、阿富汗战争及伊拉克战争所表现的那样。战略空袭要求精准的打击到目标，原有的普通炸弹准确性不高，所以制导炸弹的发展就显得格外重要源]自=751-·论~文"网·www.751com.cn/ 。制导炸弹可从高空投下，足以减小普通航弹低空投弹时被地面反飞机系统摧毁的概率。制导炸弹最核心的部分是它的控制系统。控制系统必须保证制导炸弹跟随指令攻击到预定目标，并控制炸弹稳定的飞行。这对制导炸弹控制系统提出了较高的要求。由于弹体气动参数在不同高度马赫数处数值不同，就要求我们建立一个可以随时调度的控制系统。同时由于各设计参数随环境的扰动使得我们设计出来的系统必须具有一定的鲁棒性【1】以适应各类扰动变化情况。由于影响控制系统正常运行有很多非线性因素，所以也要考虑整个系统的非线性。在导弹飞行控制系统中常采用模型参考自适应控制【2】、自校正控制【3】、 H 控制【4-5】、定量反馈控制【6-8】、增益调度控制【9-12】等控制方法 MATLAB制导炸弹俯仰回路控制参数增益调度设计方法:http://www.751com.cn/zidonghua/lunwen_66699.html