联9第
第28卷
文章编号：10069348(2011)06009605
计算机仿真
2011年6月
直接侧向力/气动力复合控制系统稳定性分析
兄国龙"，梁晓庚"2，杨军（1.西北工业大学，陕西西安710072； 2.中国空空导弹研究院，河南路阳471009)
摘要：研究战术导弹发动机控制优化问题，针对直接侧向力姿态控制的脉冲发动机非线性量化特性和死区特性影响系统的响应速度和稳定性。为解决上述间题，对直接侧向力/气动力双反馈复合控制方案，提出了描述函数法的鲁棒性控制方法。首先建立了直接侧向力/气动力复合控制系统数学模型，进而推导出脉冲发动机量化非线性描述函数；在完成复合控制系统设计的基础上，根据非线性系统分析特点把复合非线性控制系统简化成一个非线性环节和一个线性环节的典型闭环结构形式，对脉冲发动机非线性量化特性及死区特性进行仿真。结果表明，改善了发动机的性能，提高了驾驶仪的稳定性和响应速度，证明了方法的正确性。
关键调：直接侧向力/气动力控制；非线性量化：鲁梯性；描述函数
中图分类号：TJ765.2
文献标识碍：A
StabilityAnalysisofReaction-Lateral-Jet/Aerodynamic
ComplexControlSystem
FAN Guo-long',LIANG Xiao-geng",YANG Jun'(1.NorthwestemPolytechnical University，Xi'anShanxi，710072，China 2.China Airborme Missile Academy，Luoyang Henan，471009,China）
ABSTRACT:Based on the Reaction Lateral jet/Aerodynamic double feedback complex controller, a Stability a-nalysis method of describing function for the Reaction jet/ Aerodynamic controller of Missile Autopilot is present in this paper. The micro - impulse engine nonlinear quantiser characteristic and the dead clearances affect the stability for the autopilot. First, the model of reaction je/aerodynamic composite control system is given. And the desribing functiong of micro impulse engine nonlinear quantiser is concluded. Based on the characteristic of desribing func-tion, composite control system is predigested to a linear system and a nolinear system. Then the stability of reaction je/aerodynamic composite control system is analyzed using describing function. Finally the result of simulation shows the method is correctly
KEYWORDS:Reaction je/aerodynamic controller; Nonlinear quantiser; Robustness; Describing function
1引言
为了实现对未来高速、大机动目标的有效拦截，在战术导弹自动驾驶仪设计中采用直接侧向力控制技术。采用直接侧向力/气动力复合控制，可有效地克服纯气动力控制时当末端过载指令大幅增加，因空气能效率随高度下降以及飞控系统响应速度较慢而造成的脱靶。
针对直接侧向力制及轨控技术近年来国内外进行了大量研究(1-4]。其中控制系统的研究是基于发动机连续推
收稿日期：2010-05-16 96
万方数据
力的基础上进行研究的，目前在脉冲发动机非线性量化特性及死区特性影响导弹复合控制系统的鲁棒稳定性这一间题很少探讨。本文针对直接侧向力脉冲发动机控制的非线性量化特性和死区特性，以直接侧向力/气动力双反馈复合控制系统模型为基础，提出描述函数法的鲁棒稳定性分析方法。首先建立了直接侧向力/气动力复合控制系统数学模型，基于描述函数基本理论推导出具有死区特性的脉冲发动机非线性量化环节的描述函数；在完成复合控制系统设计的基础上，根据非线性系统稳定性分析特点把复合非线性控制系统简化成一个非线性环节和一个线性环节的典型闭环结构形式，并根据描述函数法中的结论分析了脉冲发动机非线