基于状态观测器的弹性导弹自动驾驶仪内模设计方法*
2020-06-08钱龙军孙瑞胜
指挥控制与仿真 2020年3期
丁 律,钱龙军,孙瑞胜,陈 伟
(1.南京理工大学自动化学院,江苏 南京 210094;2.南京理工大学能源与动力工程学院,江苏 南京 210094)
在现代化战争中,为了提升导弹的速度、机动性和射程,导弹结构逐渐呈现细长化。而对于这种“大长细比”的导弹,它呈现出的弹性特征也越发明显,比如弹性振动的固有频率变小,与刚体工作频带较接近而发生耦合;弹体会长时间存在一定幅值的弯曲振动,这种振动会恶化弹载精密仪器的工作环境,从而降低精密仪器的精度;同时也是因为弹体的弯曲变形造成气动面所受的气动载荷发生变化,这种变化会使系统不能较好地完成机动指令,降低控制精度[1]。通常,将长细比大于15的导弹称为弹性导弹。
工程实践中,根据是否需要外部能量的参与,对弹性振动的处理可分为被动控制技术和主动控制技术[2]。被动控制技术需要依赖系统自身,其目标是减小控制系统中的弹性振动信号,常用的方法有传感器最优位置设计[3-4]、常规或自适应陷波器设计[5-7]。然而,在实际飞行过程中,振动模态是时变的,而测量元件的安装位置是固定的,无法保证传入控制系统中的振动信号始终为最小。此外,无论是哪种类型的陷波器,都是将振动当作高频噪声干扰进行处理,这在振动模态频率较低甚至与刚体运动工作频带发生混叠时,会严重影响导弹刚体运动的工作频率特性,不利于控制系统的稳定性。因此,不以减振为目标的被动控制,会比较保守。……
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