张西勇, 王树宗, 李宗吉



基于变结构控制理论的反鱼雷鱼雷纵向运动控制建模与仿真

张西勇, 王树宗, 李宗吉

(海军工程大学 兵器新技术应用研究所, 湖北 武汉, 430033)

研究了变结构控制技术在反鱼雷鱼雷(ATT)纵向运动控制中的应用, 建立了鱼雷航行纵向运动数学模型与变结构控制模型。仿真分析可知, 该控制系统具有很好的动态特性, 对模型参数具有高鲁棒性、系统稳定性及很强的抗干扰能力。研究结果表明, 采用变结构控制方法能解决反鱼雷鱼雷纵向运动控制中存在的参数不确定和抗干扰问题。

反鱼雷鱼雷; 变结构控制; 纵向运动控制; 抗干扰能力; 仿真

0 引言

随着科学技术的发展, 鱼雷武器正朝着远航程、精确制导、高速度及智能化方向发展。相应各国的反鱼雷技术也在快速发展, 其中, 反鱼雷鱼雷(anti-torpedo torpedo, ATT)已成为各国研究的热点[1-2]。ATT具有灵活、机动、主动等优点, 通过ATT主动攻击来袭鱼雷, 能有效解决舰艇被鱼雷攻击的问题。ATT相比常规鱼雷, 具有攻击高速小目标、反应速度快及旋回角大等特点, 这就对其控制系统及弹道设计提出了更高要求。ATT在增强机动性的同时, 控制系统的稳定性必然降低, 这是因在高速和高旋回角状态及复杂水文条件下, ATT模型参数发生较大变化从而导致系统失稳所致。而变结构控制器具有响应速度快, 对模型参数具有高鲁棒性, 系统稳定性对模型参数不敏感等特点。本文采用变结构控制器对ATT纵向运动控制系统进行设计, 并进行了仿真研究。……