一种旋转弹全阶反馈控制器的插值增益调度方法技术

本发明专利技术公开了一种旋转弹全阶反馈控制器的插值增益调度方法，与某些采用降阶反馈控制器的方法相比，本发明专利技术采用全阶反馈控制器，在保证系统具有良好的动态性能、稳态精度和鲁棒性的同时，对旋转弹参数的大范围快速时变特性具有良好的自适应能力；采用离线解算控制器的方法，避免了在线更新全阶反馈控制器的劣势，减小了弹载计算机的计算负担，进一步满足旋转弹对制导控制系统低成本的要求；以旋转弹在小、中、大射程时制导段的弹体依赖参数及其导数的总边界范围作为计算参数依赖矩阵X(θ)和Y(θ)以及控制器参数矩阵Ω(θ)的边界范围，使控制器在旋转弹所有射程范围内均具备良好性能，具有较强的普适性。

An interpolation gain scheduling method for full order feedback controller of rotating projectile

【技术实现步骤摘要】
一种旋转弹全阶反馈控制器的插值增益调度方法
本专利技术涉及弹药制导控制
，尤其涉及一种旋转弹全阶反馈控制器的插值增益调度方法。
技术介绍
旋转弹制导化近年来获得越来越广泛的关注和研究。旋转弹要求在低成本下保证落点精度和毁伤性能。因此设计一个性能优良的自动驾驶仪是旋转弹实现精确打击的关键。按照传统的旋转弹分通道设计方法来设计旋转弹自动驾驶仪，很难保证控制回路具有良好的性能，有的时候甚至不能保证系统的稳定性。基于线性变参数(LPV)系统的鲁棒变增益控制方法具有坚实的理论基础。将李雅普诺夫函数构建为依赖参数的函数形式，可以有效地利用参数变化的信息来降低系统的保守性，这称为基于参数依赖李雅普诺夫函数(PDLF)的鲁棒变增益控制方法，该方法成为鲁棒变增益控制领域主要的研究方向。对于旋转弹，随着燃料的消耗，弹体质量m、极转动惯量Ix、赤道转动惯量Iy和弹体质心xcg跟随变化；最后，发动机推力Pt也是随着时间变化的。如果按照传统的PDLF的鲁棒变增益控制方法直接以这些变量为依赖参数设计旋转弹鲁棒变增益控制器，，将很难构建简洁的LPV模型。同时，较多的依赖参数，将使PDLF的鲁棒变增益控制方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋转弹全阶反馈控制器的插值增益调度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、选择能覆盖旋转弹所有射程的至少三条无控弹道，根据旋转弹运动方程组，以θ＝[cNαV cmα cmδ cmpαP cNα cmq P]为依赖参数向量，计算每一条无控弹道的依赖参数向量；然后计算每个依赖参数在所有弹道中的总边界范围，及各依赖参数导数的总边界范围；其中，

【技术特征摘要】
1.一种旋转弹全阶反馈控制器的插值增益调度方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一、选择能覆盖旋转弹所有射程的至少三条无控弹道，根据旋转弹运动方程组，以θ＝[cNαVcmαcmδcmpαPcNαcmqP]为依赖参数向量，计算每一条无控弹道的依赖参数向量；然后计算每个依赖参数在所有弹道中的总边界范围，及各依赖参数导数的总边界范围；其中，p为弹体转速、极转动惯量Ix、赤道转动惯量Iy；CNα为弹体法向力系数对攻角的偏导数，Cmα为静稳定力矩系数，Cmδ为控制力矩系数，Cmpα为马格努斯力矩系数，Cmq为阻尼力矩系数；步骤二、构建LPV系统的旋转弹运动方程，并根据步骤一获得的依赖参数的总边界范围及各依赖参数导数的总边界范围，得到参数依赖矩阵X(θ)和Y(θ)；步骤三、分别对飞行高度H、马赫数Ma在各自的范围内进行足够精细的划分，形成飞行高度H和马赫数Ma的二维网格；在二维网格的每个网格点处解算对应的控制器；其中，解算控制器过程中，依赖参数向量θ中的弹体转速p用下式中平衡转速代替：

【专利技术属性】
技术研发人员：张成，刘超越，熊芬芬，王少博，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11