张秦南, 宋喜发, 吕 瑞, 吝龙艳



大机动下鱼雷滚动控制规律设计

张秦南1,2, 宋喜发1, 吕 瑞1,2, 吝龙艳1

(1. 中国船舶重工集团公司第705 研究所, 陕西 西安, 710075; 2. 水下信息与控制重点实验室, 陕西 西安, 710075)

鱼雷在大机动时滚动通道会出现严重的动力学耦合, 为了减小耦合对滚动的影响, 设计了大机动情况下滚动通道模型参考自适应变结构控制规律, 利用变结构控制抗干扰能力强的特点将耦合作为干扰处理, 同时采用模型参考自适应控制使得系统获得良好的动态特性。仿真结果表明, 该控制规律可以有效解决大机动时滚动通道的耦合问题, 从而避免古典控制方法导致的控制精度下降的缺陷。

鱼雷; 大机动; 动力学耦合; 模型参考; 自适应变结构控制

0 引言

模型参考自适应技术从上世纪50年代提出到现在, 由于能使系统获得令人满意的动态性能, 一直受到人们的高度重视。但在实际应用特别是航空领域的应用中, 其效果并不比古典控制更好, 根本原因就是模型参考自适应系统的鲁棒性不足。

变结构控制是利用高速的开关控制律, 驱动系统的状态达到一个预先设定的滑模曲面上, 并使状态轨迹在以后的时间里保持在该滑动曲面上, 此时系统的动态特性完全由滑动曲面决定, 而与被控对象无关。采用变结构理论设计的控制系统能有效克服控制对象参数大范围变化和交叉耦合的影响, 具有较好的鲁棒性[1]。将模型参考自适应与变结构控制结合可以综合两者的优点, 模型参考自适应变结构控制在导弹、飞机等武器上有广泛的应用, 如航天飞行器和战术导弹的姿态控制、垂直起飞飞机姿态控制等。……