郭鲁奇顾强冯海伟

基于SIMULINK的导弹控制器参数优化设计法

郭鲁奇1顾强1冯海伟2

1、山西中北大学机电工程学院2、中国兵器晋西工业集团

在导弹控制系统中，为了减小或消除系统的稳态误差，同时获得良好的动态特性和飞行稳定性，常采用PID反馈控制法。但是，传统控制参数的确定方法受制于对舵机和弹体响应的建模误差，且需要进行大量的特征点选取和计算，效率低、准确度差，严重影响控制效果；本文针对以上问题提出了一种基于SIMULINK优化工具的导弹控制器参数优化设计方法，能够在明确控制指标的情况下，对PID控制参数进行自动优化，具有高精度、高效率等优点。

姿态控制器；PID控制；SIMULINK；参数优化

导弹在发射和飞行的过程中，会受到重力、气动力、阵风等随机扰动的影响，弹体姿态会发生抖动，不加以控制会引起弹体姿态失稳，导引头丢失目标，进而影响命中精度。导弹姿态控制器［1］，以传感器测量得到的弹体姿态角为反馈控制量，利用PID控制法构成闭环控制系统，通过调整PID控制参数减小或消除系统的稳态误差，同时获得良好的动态特性和飞行稳定性。

为了得到最优的系统特性，在建立导弹俯仰通道控制模型的基础上，基于SIMULINK优化工具，提出了一种PID控制参数自动优化设计法，具有高精度、高效率等优点，为工程应用提供了理论依据。

1姿态控制相关理论

为了简化问题进行如下假设：

①弹体全程姿态基本不发生滚转；

②导弹为轴对称布局相关惯量积为零；……