提高导弹系统的性能,是获得战场上的优势的一条有效途径,各国都投入了足够的精力来研发速度更快、机动性更强的新型导弹系统。相对于传统侧滑转弯(STT)控制技术,BTT控制技术在提高导弹速度、射程和机动性方面更有优势,所以加强BTT控制技术的研究对新型导弹控制系统的研发具有重要应用价值。但是,由于BTT控制技术的特性使得导弹数学模型通道间耦合作用较强,并且系统的不确定性严重影响系统的性能和稳定性,所以要保证BTT导弹稳定地飞行,就需要为其设计一个鲁棒性较强的自动驾驶仪。本文用现代控制理论中的H∞混合灵敏度方法结合LQR理论,在特征点上为BTT导弹设计了鲁棒自动驾驶仪。设计的自动驾驶仪不但能够控制导弹稳定飞行,而且具有超调小、跟踪指令信号快和鲁棒性较强的优点。本文主要工作包括以下几个方面:1、为了便于设计控制器,从导弹受到的外力和力矩着手推导,建立BTT导弹的数学模型。考虑到状态变量攻角和侧滑角不能精确测量,为方便设计控制器,将纵向和侧向过载取代攻角和侧滑角作为状态变量,建立全状态可测量的数学模型。2、为了有针对性地设计控制器,通过对建立的数学模型仿真,分析弹体特性。观察俯仰-偏航通道在不同滚转角速度下的单位阶跃响应曲线,可以看出俯仰偏航通道稳定性在滚转角较小时稳定,但是达到稳态值需要时间较长,不能满足设计指标要求;当滚转角较大时,俯仰-偏航通道发散。通过比较有无耦合项俯仰-偏航通道的单位阶跃响应,可以看出,耦合项对系统输出产生较大影响。通过分析带参数不确定性的弹体模型响应曲线,观察其输出与标称模型输出比较可知,参数不确定性使俯仰-偏航通道的稳态误差变大。3、在已知的特征点上,运用H∞混合灵敏度控制和线性二次型调节器方法相结合的方法,选择合适的加权函数,为某型BTT导弹设计了鲁棒自动驾驶仪。4、分通道仿真,验证设计的自动驾驶仪在各个通道上是否满足设计要求。在特征点上对控制系统进行仿真验证,仿真结果表明设计的自动驾驶仪能够保证各自通道稳定、快速跟踪指令信号,满足BTT控制对侧滑角小于3°要求;并且鲁棒性较好,在存在参数不确定性和输入摄动时,能够保证系统的稳定性,实现无差跟踪。5、建立三通道联合仿真模型,验证在存在输入摄动、参数摄动时的鲁棒性。仿真结果表明:本文按照给定特征点上参数设计的BTT导弹自动驾驶仪,在保证BTT导弹稳定飞行的基础上,能够快速跟踪指令信号,并且具有一定的鲁棒性。