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由于在飞行过程中各种各样的内外因素使空地导弹系统具有大量非线性、内部运动的强耦合性与飞行的不稳定性等问题,使飞行控制的难度加大。为了使导弹能准确及快速地击中目标,提高其打击作战效率,建立一个置信度较高和稳定性较好的弹体六自由度模型,并采用一种优良的控制算法设计控制器是非常重要的。本文以导弹仿射非线性建模及其姿态控制为背景,采用并联式结构的模糊PID算法为工具,进行其模型的控制器设计。主要研究工作包括以下几方面内容:1、首先建立导弹的非线性方程,然后将方程组进行仿射处理,形成仿射非线性模型。在Matlab/simulink平台上建立弹体各个子系统的计算模型,充分考虑导弹各子系统模块的相对独立性和耦合性,建立整个弹体的仿真模型,通过与STT模型进行数据比较,验证模型的可行性。2、模糊理论在控制响应方面类似于PD功能,于是从模糊控制的结构上进行深入研究,引入PI控制,设计并联式二维结构的模糊PID控制器,其构造形式为:fuzzyPD+fuzzyPI型。对该结构的控制方法进行两方面分析:一是考虑其中模糊控制的控制规则的设定;二是推算模糊量化因子的设定与PID控制系数KP、KI、KD之间的关系方程。通过仿真验证,表明该并联式二维结构的模糊PID控制器比单独PID控制和模糊控制在超调量与调节时间方面具有较好的调节性能。3、导弹系统中存在着较强的非线性、相互耦合性和时变性等特点,通过采用小扰动线性方法得到俯仰传递函数,针对导弹在打击目标过程的三个特征点,即启控点、最大速度点、末速度点,设计并联式二维结构的模糊PID控制器来实现稳定导弹姿态的控制,以阶跃信号作为输入,对三个特征点进行仿真验证和分析频域特征,证明该方法能在导弹姿态上应用。4、利用MATLAB/simulink平台构建导弹攻击目标模型,并加入目标模块、舵机、导引头、制导和控制等模块对导弹进行总体模型的搭建。在此基础上进行仿真验证了控制器对导弹姿态的控制效果,比较控制前后击中目标的时间。仿真实验表明,该控制器在控制效果上优于单独的经典PID控制和模糊控制。