气动力/直接力复合控制导弹自动驾驶仪设计研究

直接力控制是提高导弹末端机动过载和快速响应能力的关键技术之一,采用气动力/直接力复合控制能有效地减小导弹在攻击高空目标时因空气舵效率下降而造成的脱靶.本文提出了三种不同的气动力/直接力复合控制导弹自动驾驶仪结构,分别对三种不同复合控制器结构进行了设计与仿真,验证了复合控制导弹的性能,并对三种不同的控制器结构进行了对比分析,为气动力/直接力复合控制器设计提供了理论依据.     

一种气动力/直接力复合控制导弹自动驾驶仪设计

文中提出了一种气动力／直接力复合控制导弹自动驾驶仪的前馈一反馈控制器结构．通过攻角反馈自动驾驶仪以及直接力反馈主控回路控制器设计，解决了传统法向过载误差控制器中气动力与直接力两个控制回路由于使用同一个加速度传感器所带来的复合控制系统的解耦同题。文中给出了攻角反馈自动驾驶仪和直接力主控回路的设计方法。通过数字仿真，验证了所设计的直接力／气动力复合控制器可以有效提高导弹末端对付高机动目标的快速响应能力。     

气动力/直接力复合控制导弹自动驾驶仪的鲁棒稳定性分析

文中针对气动力／直接力复合控制导弹自动驾驶仪的前馈一反馈控制器结构特点，基于对直接力喷流装置放大因子与攻角的对应关系和直接力寄生回路的耦合机理的分析，研究了气动力／直接力复合控制导弹自动驾驶仪的鲁棒稳定性问题。给出了采用气动力／直接力复合控制导弹自动驾仪的稳定域。     

直接力／气动力复合控制导弹自动驾驶仪鲁棒稳定性分析

针对两类不同的直接力／气动力复合控制导弹自动驾驶仪结构。进行了鲁棒稳定性分析，分别给出不同结构复合控制系统的鲁棒稳定区间，即确保系统稳定前提下，直接力喷流机构应满足的约束条件；最后，对不同驾驶仪结构的鲁棒稳定性进行了对比分析。为直接力复合控制系统的设计提供了依据，具有较好的工程参考价值。     

气动力/直接力解耦控制方法

采用气动力／直接力复合控制是未来的空空导弹提高控制系统快速性，改善导弹制导性能的重要手段之一。直接力的使用方式有两类，力操纵型和力矩操纵型。由于空气舵和直接力操纵所引起的弹体的旋转运动，力矩操纵型复合控制存在着严重的动力学耦合，使控制器的设计变得非常复杂。本文探讨了气动力／直接力复合控制的一种解耦控制方法。     

远程地空导弹直接力/气动力复合控制技术研究

以某型远程地空导弹为背景，研究了以姿控发动机作为执行机构下导弹的姿态控制问题。通过研究姿控发动机控制机理，利用极点的配置分别设计了直接侧向力控制方案和直接力／气动力复合控制方案。仿真表明两种方案都可以实现导弹的大角度机动，实现姿态的稳定，并且可以抵抗通道间的耦合影响；直接力／气动力复合控制比直接侧向力控制具有更高的精度。     

空空导弹反作用侧向力/气动力复合控制系统设计

建立了具有反作用侧向力／气动力复合控制的空空导弹动力学模型，采用全程滑态变结构模型跟踪理论分别设计了导弹俯仰通道气动力控制子系统和反作用侧向力控制子系统。数字仿真结果表明，与单独气动力控制相比，这种复合控制方式可以显著提升导弹响应的快速性和导弹的机动能力。     

直接力/气动力复合控制导弹自动驾驶仪鲁棒稳定性分析

针对两类不同的直接力/气动力复合控制导弹自动驾驶仪结构,进行了鲁棒稳定性分析,分别给出不同结构复合控制系统的鲁棒稳定区间,即确保系统稳定前提下,直接力喷流机构应满足的约束条件;最后,对不同驾驶仪结构的鲁棒稳定性进行了对比分析.为直接力复合控制系统的设计提供了依据,具有较好的工程参考价值.     

直接力/气动力复合控制非线性控制律研究

针对直接力／气动力复合控制非线性弹体模型，通过单通道的设计和仿真，进行了非线性控制律的验证。控制律是在反馈线性化（非线性动态逆）的基础上结合模糊控制和神经网络——FCMAC的优点，采取的一种鲁棒自适应方法，对导弹的非线性模型进行了控制器的设计。仿真结果表明了该控制方案的可行性。     

基于变结构控制的气动力/直接力切换控制设计

为了减小脉冲发动机工作时喷流与外流场对弹体和气动舵面产生的耦合作用，提高气动力／直接力复合控制系统的性能，文中提出一种气动力／直接力切换控制方案，即在导弹末端攻击目标时断开气动力控制回路，只用直接侧向力控制。采用变结构控制设计飞行控制系统，实现气动力与直接力的平滑切换。数字仿真结果表明该方法能有效地提高导弹自动驾驶仪的快速性、鲁棒性，减小直接力机构与气动舵面之间的操纵耦合,显著改善导弹的脱靶量。     

基于气动力/直接力复合控制的空空导弹末端制导性能分析

新型高性能作战飞机机动性的大大增强，为导弹的末端精确制导提出了新的要求。文中在气动力／直接力复合控制的空空导弹的建模基础上，对空空导弹末端制导性能进行了理论研究和仿真分析，明确了在攻击高速、大机动目标时，基于气动力／直接力复合控制的空空导弹末端制导性能相对于气动力控制的系统有很大的提高。     

一种气动力/直接力复合控制导弹的直接力引入时机设计方法

在末制导段，引入直接力控制，使得基于气动力／直接力复合控制的导弹获得更好的机动能力和响应速度。文中基于广泛应用的比例导引律，对目标机动与导引指令信号进行分析，提出了一种直接力引入时机的设计方法。通过数字仿真，验证了文中提出的设计方法能够有效地解决直接力引入时机问题，且易于工程应用。     

直接力/气动力复合控制技术发展综述

直接力/气动力复合控制的本质是利用直接力响应速度快的特性提升被控飞行器的机动性和快速性,能够有效补偿气动力不足导致的气动力控制响应慢问题.本文阐述了直接力/气动力复合控制系统的特性及关键问题,从发动机配置方式、国内外直接力建模研究现状、以及直接力控制干扰建模三方面介绍了直接力/气动力复合控制系统建模方法,从控制方式、国内外直接力/气动力复合控制研究现状、以及脉冲发动机点火算法三方面介绍了直接力/气动力复合控制方法,给出了可行的发动机复合系统稳定性分析方法,对直接力/气动力复合控制未来的发展趋势进行了展望,并对其关键技术进行了总结.     

直接力／气动力复合控制系统快速原型设计

针对传统导弹飞控系统开发周期长、效率低的现状,设计了一种基于RT—LAB环境的直接力／气动力复合控制系统快速原型仿真系统;首先建立了直接力／气动力复合控制弹体动力学模型,在此基础上,利用快速原型开发平台,通过高速串口和数据采集板卡（422）,实现仿真代码的实时生成,并与视景仿真系统结合,完成快速原型样机的实时仿真及同步视景演示;试验结果表明：系统具有良好的有效性和实时性。     

具有直接侧向力的拦截导弹鲁棒跟踪控制

针对大气层内拦截导弹直接侧向力与气动力复合控制系统的设计问题,提出了基于鲁棒跟踪控制的复合控制策略,该策略利用直接侧向力控制快速跟踪指令过载,利用气动控制补偿导弹的气动阻尼力矩和气动静稳定力矩.根据过载指令设计过载回路鲁棒跟踪控制,给出期望的角速度,设计角速度回路,利用气动控制补偿模型已知部分,并设计直接侧向力鲁棒跟踪控制器跟踪期望角速度.仿真结果表明,依靠所给出的复合控制策略,可以有效抑制外部干扰和模型不确定性的影响,显著加快拦截导弹的过载响应速度.     

姿控直接力技术研究

姿控直接力技术在反导导弹中得到了广泛的应用.把导弹气动力与姿控直接力的复合控制系统进行解耦,分解为气动力控制子系统和姿态直接力控制子系统.并提出了一种何时启动直接力的控制方案,设计了一种姿控发动机空间点火方位的方案.     

直接力/气动力复合控制技术分析

分析了高空、高速、大机动目标对靠空气舵控制的常规战术导弹提出的挑战,阐述采用直接力／气动力复合控制的方式和优点,指出了采用直接力／气动力复合控制技术对控制系统设计带来的新问题,同时也指出了解决问题的途径和方法。     

拦截导弹直接力和气动力复合控制问题研究

以拦截导弹直接力和气动力的复合控制系统为研究对象,首先建立了导弹的数学模型,分析了侧向喷流与来流的干扰现象,建立了通过干扰放大因子来描述的侧喷与来流的干扰模型,然后设计了基于动态逆方法的直接力与气动力的复合控制系统,最后仿真分析比较了纯气动控制和复合控制的控制效果.     

防空导弹直接侧向力与气动力复合控制技术综述

介绍了防空导弹直接侧向力与气动力复合控制技术(以下简称复合控制技术)相关概念与特点,系统地分析了姿态控制方式和轨道控制方式,并对复合控制的关键技术进行了归纳总结.最后分析总结了复合控制技术研究中存在的问题及其未来可能的发展方向和趋势.     

基于控制分配的复合控制导弹制导控制一体化设计

为了满足现代战争对导弹更高的性能要求,本文将导弹制导与控制系统作为一个整体,进行一体化设计。以发动机引流直接力/气动力复合控制的空空导弹为例,建立了俯仰通道一体化模型。针对直接力/气动力复合控制方式的特点,设计了一种自适应反演滑模控制的制导控制一体化算法。利用控制分配将期望控制量映射到直接力装置和升降舵面。仿真结果表明,本文所设计的一体化制导控制系统具有较强的鲁棒性,可以实现精确制导与控制。