【摘 要】
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现代局部战争对精确制导提出了更高的要求,基于古典控制和现代控制理论设计的控制策略难以满足,由于导弹在飞行过程中弹体参数变化剧烈,传统的PID控制方法不能满足动态控制要求;
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现代局部战争对精确制导提出了更高的要求,基于古典控制和现代控制理论设计的控制策略难以满足,由于导弹在飞行过程中弹体参数变化剧烈,传统的PID控制方法不能满足动态控制要求;常规模糊控制由于固定的控制参数和隶属函数限制,以及依据个别专家经验确定的有限控制规则的粗糙和不完善,不能适应过程的持续变化。随着现代控制理论的不断发展,许多新的控制策略不断应用到导弹控制系统中,并且得到了较好的控制效果。本文针对导弹在飞行过程中具有非线性、耦合性以及时变性等特点,结合传统的PID控制与智能控制理论,设计了一种基于自适应模糊PID复合控制策略的导弹控制系统,来实现模糊控制器的参数、隶属函数和控制规则的自整定来提高控制系统对外界扰动和弹体参数变化的鲁棒适应能力。本文首先建立了导弹的动力学与运动学数学模型,然后介绍了自适应模糊PID控制器的结构和设计,并经过简单合理的简化,利用PID控制克服模糊控制固有的精度盲区。为了提高导弹控制系统在飞行过程中参数剧烈变化后快速自动稳定的能力,即为了反映出误差在零附近的变化率,本文采用细化模糊子集控制规则方案的模糊推理方法对控制器的参数实现在线自整定。在此基础上以导弹俯仰通道为例,设计自适应模糊PID控制器。最后利用MATLAB对控制器进行仿真,来验证控制器的控制效果,并对其进行了详细的分析。仿真实验结果表明,文中设计的控制器不论在调节时间,还是在超调量上都比常规PID控制性能要好。具有动态响应速度快、稳定性高、抗干扰能力强和较好的鲁棒性等特点,在参数选取适合的条件下,能实现无超调控制。
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