韦亚利，王飞，许新鹏

(1.上海机电工程研究所，上海 201109；2.上海航天技术研究院，上海 201109)

0 引言

目前现有的防空导弹系统的主要作战任务是拦截低空低速飞行器目标(如作战飞机、亚声速巡航导弹等)和高空高速无机动飞行器目标(如弹道导弹等)，随着临近空间高超声速飞行器的发展，具有高空高速且有机动特点的临近空间目标[1-10](如美国的X-51A，飞行高度为35 km左右，最大Ma数达到5，具有1.5g的机动能力)，对防空体系提出了新的要求。反临近空间拦截弹末制导段拦截器飞行于35 km以上的空域，此空域大气稀薄，气动控制动态性能很差，因此姿轨控执行机构均采用直接力装置。姿态控制系统是通过安装在弹体尾部T型分布的6个姿控发动机，控制其开关来调整拦截器的姿态。姿态控制系统的目的是：第一，在各种干扰影响下保证弹体姿态定向稳定；第二，让弹体姿态角快速跟踪弹目视线角，使拦截器一直能够跟踪目标。

姿控直接力装置只能提供常值脉冲推力，因此需要将连续变化的控制信号转变为脉冲开关控制信号，PWPF(pulse width pulse frequenc)调制器给出了常推力发动机的开关逻辑，构造出“数字变推力”。 文献[11]选取角度偏差和角速度偏差作为控制量，采用门限来减少发动机开关机次数，仿真验证了其设计的控制规律。文献[12]利用动量等价原理首先实现了“数字变推力”的效果。文献[13]基于PWPF设计了最优跟踪控制律，得到了较快速和较省燃料的控制结果。文献[14]采用PWPF调制器设计发动机的开关逻辑，提出用遗传算法优化PWPF参数的方法。……