导弹姿态控制系统弹性振动抑制问题研究*
2019-05-28宿常鹏王雪梅李骏霄王兴龙
弹箭与制导学报 2019年5期
宿常鹏,王雪梅,许 哲,李骏霄,王兴龙
(1 火箭军工程大学,西安 710025;2 火箭军士官学校,山东青州 262500)
0 引言
导弹飞行过程中,弹体在各种载荷作用下不可避免地产生弹性振动。现行导弹的长细比一般较大,其弹性振动频率与控制系统频带接近。因此,导弹姿态控制系统的设计必须要考虑弹性振动对其稳定性的影响,并对其加以抑制[1]。目前,弹性振动抑制方法主要有两类:一是设计具有鲁棒性的控制器;二是采用陷波滤波器对振动模态进行抑制[2]。工程中广泛应用固定参数的陷波滤波器进行弹性振动抑制[3],尽管其具有一定的陷波宽度,但由于弹性振动频率变化范围大而效果并不理想。因此,孟中杰、闫杰[4]提出了自适应陷波滤波器的方法。该方法通过在线辨识弹性振动频率并据此调整陷波滤波器的参数,以实现弹性振动抑制。但是由于自适应陷波滤波器复杂度高、计算量大,弹上计算机难以应用[5]。
针对现有方法的不足,文中提出了时变陷波滤波器的方法。该方法简单易行,充分利用地面试验所得弹性模态数据进行陷波滤波器设计。理论计算和仿真实验表明:该方法弹性振动抑制效果好,适于弹上计算机使用,可以满足实时控制的需求。
1 姿态控制系统的模型
导弹是一个极为复杂的系统,需要对导弹的模型进行简化。首先,由于导弹在实际干扰作用下将在理想运动附近产生小扰动运动,可以将导弹运动微分方程简化为小扰动运动方程[6]。……
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