基于推力矢量的超空泡导弹最优控制研究
来源期刊:控制工程2010年第S2期
论文作者:杨献文 孟浩 吕晓龙 王冬 陆文峰 张致冬
文章页码:116 - 119
关键词:超空泡导弹;推力矢量;LQR;LQG;数学模型;
摘 要:大多采用空化器和尾舵相结合的方式对超空泡导弹进行控制研究,但尾舵会有自身空化等不足,从而使尾舵失去控制作用。为了克服尾舵控制这一弊端,提出了利用空化器和推力矢量实现对超空泡导弹的运动控制方案。对超空泡导弹的非线性数学模型进行了线性化处理,得到了系统定深航行的状态空间模型。基于最优控制理论的LQR方法设计了系统的控制器并进行了仿真,与应用鲁棒极点配置算法仿真结果相比较,LQR控制算法具有更佳的可控品质;在考虑噪声干扰情况下,应用LQG随机最优控制理论设计了系统的控制器,从仿真结果来看系统的动态性能依然良好,LQG控制器具有较强的鲁棒性,且实弹发射实验结果与仿真曲线变化趋势一致,只是在具体量值上有小的偏差。
杨献文1,孟浩2,吕晓龙2,王冬1,陆文峰1,张致冬1
1. 96101部队135分队2. 哈尔滨工程大学自动化学院
摘 要:大多采用空化器和尾舵相结合的方式对超空泡导弹进行控制研究,但尾舵会有自身空化等不足,从而使尾舵失去控制作用。为了克服尾舵控制这一弊端,提出了利用空化器和推力矢量实现对超空泡导弹的运动控制方案。对超空泡导弹的非线性数学模型进行了线性化处理,得到了系统定深航行的状态空间模型。基于最优控制理论的LQR方法设计了系统的控制器并进行了仿真,与应用鲁棒极点配置算法仿真结果相比较,LQR控制算法具有更佳的可控品质;在考虑噪声干扰情况下,应用LQG随机最优控制理论设计了系统的控制器,从仿真结果来看系统的动态性能依然良好,LQG控制器具有较强的鲁棒性,且实弹发射实验结果与仿真曲线变化趋势一致,只是在具体量值上有小的偏差。
关键词:超空泡导弹;推力矢量;LQR;LQG;数学模型;