第27卷第7期
文章编号：10069348(2010)070005-05
计算机仿真
2010年7月
直接力/气动力复合控制系统鲁棒稳定性分析
兄国龙，栗金平，侯振乾，杨军（西北工业大学航天学院，陕西西安710072）
摘要：针对直接力控制的脉冲发动机非线性景化待性和喷流因子的不确定性，结合直接力/气动力双反馈复合控制方案，为了导弹飞行高速稳定性设计，提出了圆判据的鲁棒稳定性分析方法。首先建立了直接力/气动力复合控制系统数学模型，在完成复合控制系统设计的基础上，采用阔判据稳定性分析特点把非线性复合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，并根据圆判据的结论分析了脉冲发动机喷流因子不确定性和非线性量化特性对导弹自动驾驶仪稳定性影响。最后仿真结果验证了方法的正确性。
关键调：直接力/气动力复合控制：喷流因子；非线性量化；鲁梯稳定性；圆判据
中图分类号：TJ765.4+3
文献标识码：B
RobustnessandStabilityAnalysisfor
theReaction-jet/AerodynamicControlSystem FANGuo-longLI Jin-ping，HOUZhen-qian,YANGJun
(College of Astronautics, Northwestem Polytechnical University, Xi' an Shanxi 710072, China)
ABSTRACT : Base on the Aerodynamic/Reaction jet double feedback complex controller, a robustness and stability analysis method of circle criterion for the Aerodynamic/Reaction jet controller of Missile Autopilot is present in this paper, The reaction jet of micro impulse engine nonlinear quantiser characteristic and the quotiety of cascade un-certainty affects the robustness and stability for the autopilot. Finst, the model of reaction jet /aerodynamic compoe-ite control system is given. Base on the characteristic of circle criterion composite control system predigests a linear system and a nonlinear system, Then the robustness and stability of reaction je/aerodynamic composite control sys-tem are analyze using circle criterion, Finally the result of simulation shows the method is correct.
KEYWORDS: Reaction je/Aerodynamic Composite Controller; Quotiety of Cascade; Nonlinear Quantiser; Ro-bustness and Stability: Circle Criternon
引言 1
为了实现对未来高速、大机动目标的有效拦截，在导弹自动驾驶仪设计中引人直接力控制。采用气动力/直接力复合控制，可有效地克服采用单一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。
近年来国内外在直接力控制导弹方面进行了大量的研究“1-5)。但目前在喷流的不确定性及脉冲发动机非线性量化特性对复合控制的导弹自动驾仪的鲁棒稳定性的研究却很小。本文针对采用脉冲发动机控制的直接力控制的非线性量化特性和喷流因子的不确定性，以直接力/气动力双反馈复合控制系统模型为基础，提出圆判据鲁棒稳定性分析方法。首先建立了直接力/气动力复合控制系统数学模型，在
）修日期：2010-01-05
收稿日期：20090310 万方数据
完成复合控制系统设计的基础上，根据圆判据稳定性分析特点把非线性复合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，并根据圆判据中的结论分析了脉冲发动机喷流因子不确定性和非线性量化特性对导弹白动驾驶仪稳定性影响。最后仿真验证了喷流因子不确定和脉冲发动机非线性量化待性对自动驾驶仪稳定性的影响，从而证实了该方法的正确性。
2直接力/气动力双反馈复合控制系统数学模型
以美国的"爱国者"防空导弹系统(PAC-3)为背景，该导弹的导引头后设置有姿态控制组合发动机。假定直接力/ 气动力复合控制导弹的直接力机构由180个完全一样的姿控脉冲发动机组成，姿控发动机为小型的固体火箭发动机，点火时产生推力，点过火后便不能再用。排列姿控发动机呈环形分布，共10图，每翻18个发动机。采用相邻环交错排
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