[发明专利]一种旋转弹全阶反馈控制器的插值增益调度方法

摘要

本发明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。

主权项

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，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：mxp‾·p‾D2V+mx=0]]>其中，为无量纲的滚转阻尼力矩系数，为弹体平衡转速，D为弹径，mx为滚转力矩系数；步骤四、在旋转弹进行有控飞行的过程中，每隔一个步长，以实时得到的飞行高度H和马赫数Ma为调度参数，基于步骤三得到的网格点对应的控制器，采用邻近插值策略插值方法得到相应的控制器，实现控制器的更新。