基于复合切换的BTT导弹鲁棒自动驾驶仪的设计

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倾斜转弯(BTT)控制技术的研究对于发展远程、高速、高精度与高机动的导弹武器系统具有重要的理论和应用价值。而其气动外形和控制特点决定了BTT导弹是一个具有多重耦合的多变量被控对象,因此BTT导弹自动驾驶仪的研究成为BTT导弹研究的关键问题。本文针对BTT导弹飞行弹道上参数不确定问题,采用了多模型切换控制方法。选取适当特征点覆盖其参数不确定性的方法,建立了7个时不变的子模型,在每个特征点处,结合特征结构配置理论与模型参考跟踪方法,对表征鲁棒稳定性的指标函数进行优化,设计得到了反馈控制器与前馈控制器,使系统在输出过载跟踪给定制导指令的同时能够满足其他性能指标并具有良好的鲁棒稳定性。对于子系统间由于模型切换和控制器切换而产生的抖振现象,在模糊PID控制和多输入多输出模糊控制理论的基础上进行改进,提出了一种模糊控制与线性控制相结合的控制方法。该方法在切换过渡段以系统误差为调度变量,通过增益调度器来调整复合控制律中线性控制律与模糊控制律的权值,实现了模糊控制器与线性控制器之间的平滑切换,减弱了由模型切换引起的振动。本论文提出的复合控制方法,有效地结合了智能控制与现代控制理论,仿真结果验证了子模型控制器具有良好的鲁棒稳定性,切换控制器能够有效抑制模型的切换抖动现象。
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