高 璇，周徐昌，潘 逊



基于BTT的反鱼雷鱼雷偏航角速率控制器设计

高 璇，周徐昌，潘 逊

(海军工程大学 兵器工程系, 湖北 武汉, 430033)

反鱼雷鱼雷(ATT)的机动性对于其成功拦截来袭鱼雷的概率有着重要作用, 而随着ATT机动性的提高, 对其控制的难度也越来越大, 这就对ATT的控制器设计提出了更高的要求。可以选用倾斜转弯(BTT)控制方式来提高ATT的机动性。研究了常规的比例-积分-微分(PID)控制, 智能PID控制, 预测函数控制(PFC)和模糊自适应PID控制, 并将它们分别应用于ATT的偏航角速率控制。仿真结果表明, 相对常规PID控制, 智能PID控制、PFC和模糊PID控制时, 系统控制过程平滑、无超调, 系统响应快速、稳定、准确, 且结果简单, 实用性强。相比较而言, PFC相对智能PID控制和模糊PID控制响应速度更快, 而且计算量小, 更适应ATT偏航角速率控制系统的快速响应要求。

反鱼雷鱼雷; 倾斜转弯; 机动性; 偏航角速率; 控制器

0 引言

倾斜转弯(bank to turn, BTT)技术是飞机常用的控制方式, 现代导弹也采用了这种控制方式。在导弹截击目标的过程中, 随时绕其纵轴转动, 使其所要求的法向过载矢量始终落在导弹对称面上或者中间对称轴上[1-3]。导弹在寻的过程中保持弹体相对纵轴稳定不动, 控制其在俯仰和偏航平面上产生相应的法向过载, 其总的法向力指向控制率所要求的方向上, 这种控制方式称为侧滑转弯(skid to turn, STT)技术。

现代鱼雷普遍采用STT控制方式, STT控制技术对于中近程、小机动的鱼雷较为适宜, 但对超大机动鱼雷和远程拦截鱼雷, 尤其是反鱼雷鱼雷(anti-torpedo torpedo, ATT)要求鱼雷阻力小、机动过载大, STT方式则不适用。……