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低速巡飞弹非匹配干扰观测控制器设计

2021-10-19卢庆立孙瑞胜

宇航总体技术 2021年5期

卢庆立,孙瑞胜,王 娜,2,文 永

(1.南京理工大学能源与动力工程学院,南京 210094;2.北京航天无人机系统工程研究所,北京 100094)

0 引言

低速巡飞弹是一种小尺寸、低成本,集侦察、定位、评估、攻击等多种作战任务为一体的新概念武器。相比于无人机,巡飞弹可像常规弹药一样,采用多种武器平台发射,快速接近作战区域,有效规避敌军火力拦截,隐身突防能力强。相比于制导弹药,它又多出一个巡飞弹道,滞空时间长,作战范围大,可侦察并攻击隐藏的时间敏感目标。

巡飞弹多采用大展弦比、高升阻比的面对称气动外形和倾斜转弯(Bank-to-turn, BTT)控制方式。然而,巡飞弹BTT机动过程中,由于滚转通道的高速运动,使得俯仰和偏航两个通道存在严重的动力学耦合。此外,巡飞弹尺寸小、飞行速度低,周围气体流动特性复杂,受到风等外界干扰影响很大,动力学模型存在较大的非线性和不确定性。

针对上述问题,后德龙等和童春霞等分析通道之间的相互影响,对每个通道进行独立解耦设计。Mattei等则采用反演法直接对一个多输入、多输出系统进行控制律设计,解决了通道之间的耦合问题。魏铃等利用滑模变结构克服参数摄动和外界干扰造成的不确定性,却忽略了通道之间的耦合作用。上述研究都只考虑了不确定性或者耦合一个方面,而王昭磊等针对这两个问题采用反演控制和自适应控制相结合的控制方法,取得了一定的效果,但加入复合干扰后,系统出现抖振现象。……

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