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基于遗传算法的自动驾驶仪参数多目标优化研究

2020-04-13施振兴管再升施臣钢

空天防御 2020年1期
关键词:优化设计

施振兴,管再升,王 磊,施臣钢,伍 彬

(上海机电工程研究所,上海 201109)

0 引 言

自动驾驶仪是制导控制系统弹上设备的主要组成部分[1],对导弹的稳定控制具有重要意义[2]。经典两回路过载自动驾驶仪,一般采用角速率陀螺和线加速度计[3],该类型自动驾驶仪广泛应用在指令制导和寻的制导系统中[4]。根据防空导弹的任务需求特点,其自动驾驶仪不仅需要确保系统的稳定性,而且要求对制导指令具备较快的响应速度[3]。因此,对防空导弹两回路过载自动驾驶仪的参数设计方法进行研究具有一定的工程指导意义。

现有相关研究中,自动驾驶仪参数设计方法主要有两类:一是根轨迹法、标准系数法和解析法等经典设计方法[3-6];二是结合神经网络、模拟退火算法等的参数优化设计方法[7-9]。但在以上文献中,经典设计方法仅给出了设计初值,需在此基础上进行不断试凑调整,以满足驾驶仪各项指标;优化设计方法往往仅考虑单一优化目标,具有一定的局限性。因此,有必要对多约束条件下的自动驾驶仪参数快速优化设计方法进行深入研究。

本文以经典两回路过载自动驾驶仪作为研究对象,将自动驾驶仪设计参数解析解作为初值,以系统的相对稳定性作为约束条件,以系统响应的过渡过程作为优化目标,建立驾驶仪参数多目标优化模型,通过遗传算法对驾驶仪参数进行优化。

1 两回路过载自动驾驶仪模型

经典两回路过载自动驾驶仪结构框图如图1所示[3-4]。……

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