《電子技術應用》
您所在的位置:首頁 > 其他 > 設計應用 > 基于PID控制的導彈分通道仿真
基于PID控制的導彈分通道仿真
摘要: 現代高性能作戰飛機普遍采用推力矢量技術,各種高空高速高機動再人彈頭的威脅愈顯突出,這對傳統氣動舵控制的導彈系統提出新的要求?,F代導彈要求能夠選擇攻擊目標,具有一定的抗干擾能力,實現全天候作戰,這使得導彈向高精度、高智能、輕小型化發展;同時,導彈制導控制精度的提高已從制導轉向控制。導彈目標范圍不斷擴大,由反飛機擴大至反巡航導彈、反彈道式導彈等反導任務。高空、高速、大機動已成為當今導彈目標的重要特征,目標的高速大機動特征導致彈一目相對運動加劇,對導彈末端過載提出很高要求;另一方面,目標的高空特征導致導彈系統效率大大降低,可用過載隨高度的升高而大幅下降。為了解決這些矛盾,這里采用PID控制方法控制導彈的俯仰、偏航、滾動3個通道。
Abstract:
Key words :

1 引言
    現代高性能作戰飛機普遍采用推力矢量技術,各種高空高速高機動再人彈頭的威脅愈顯突出,這對傳統氣動舵控制的導彈系統提出新的要求。現代導彈要求能夠選擇攻擊目標,具有一定的抗干擾能力,實現全天候作戰,這使得導彈向高精度、高智能、輕小型化發展;同時,導彈制導控制精度的提高已從制導轉向控制。導彈目標范圍不斷擴大,由反飛機擴大至反巡航導彈、反彈道式導彈等反導任務。高空、高速、大機動已成為當今導彈目標的重要特征,目標的高速大機動特征導致彈一目相對運動加劇,對導彈末端過載提出很高要求;另一方面,目標的高空特征導致導彈系統效率大大降低,可用過載隨高度的升高而大幅下降。為了解決這些矛盾,這里采用PID控制方法控制導彈的俯仰、偏航" title="偏航">偏航、滾動3個通道。


2 模型的建立
    研究導彈制導問題,必須以一定的數學模型為基礎。因此,在選擇適當的坐標系后,分析推導出導彈的分通道的理想控制運動學模型,并建立舵機模型。
2.1 分通道的理想控制動力學方程
    導彈由于存在滾動角,會造成耦合現象,從而增加控制困難,降低控制精度,故應盡量減少耦合,分通道控制。由于導彈的對稱性,當滾動角為零或較小時,忽略俯仰與偏航的耦合,即單輸入單輸出系統。因此可用經典控制理論分通道來研究、分析和設計導彈的控制系統" title="控制系統">控制系統。
    縱向運動為導彈縱向動力學方程為:

   
    式中,為切向力,為法向力,為俯仰力矩,m為導彈質量,V為導彈的飛行速度矢量,α為攻角,θ為彈道的傾角,δz為俯仰舵偏角,ωz為導彈繞彈體坐標系oz1軸的角速度,X,Y為彈上的總空氣動力沿速度坐標系分解的阻力、升力,Jz為導彈繞彈體坐標系oz1軸的轉動慣量,Mz為俯仰力矩。
    而側向運動為航向和橫向相互交聯耦合,則導彈側向動力學方程為:

   
    式中,-mVcosθ(dψv/dt)為導彈質心加速度的水平分量,“-”表示向心力為正,所對應的ψv為負,反之亦然。它是由角度正負號定義所決定的,dωx/dt、dωy/dt為導彈轉動角加速度矢量在彈體坐標系軸上的分量,Jx、Jy、Jz分別為導彈繞彈體坐標系ox1、oy1、oz1軸的轉動慣量,Mx、My分別為滾轉力矩和偏航力矩,Y、Z分別為彈上的總空氣動力沿速度坐標系分解的升力、側向力,ωx、ωy、ωz分別為導彈繞彈體坐標系ox1、oy1、oz1軸的角速度。
2.2 舵機模型
2.2.1 電動機模型建立
    電動機控制原理圖如圖1所示。

    設減速比i,總轉動慣量J,力矩M,輸入電壓u,電流I,電感L,電阻R,鼓輪的角速度與轉角分別為ω和δk,舵偏角δ,電動舵機的力矩特性近似為A,機械特性近似為-B,Mj是鉸鏈力矩,是單位舵偏角產生的鉸鏈力矩,TM=L/R為電動機的電氣時間常數,則舵機在有載情況下的傳遞函數" title="傳遞函數">傳遞函數為:
   
2.2.2 舵回路
    舵面的鉸鏈力矩對舵機的影響很大,飛行控制系統采用閉環回路設計,消除其影響。舵回路一般采用位置和速度兩種反饋補償方式消除鉸鏈力矩對其的影響。
    位置反饋的傳遞函數為:
   
    當因此,引入較強反饋,電機輸出轉交正比于輸入電壓,與反饋量成正比,而與鉸鏈力矩的大小無關。
    速度反饋的傳遞函數為:
    
    根據以上分析,引入較強速度反饋時,則電機輸出角速度正比于輸入電壓,而與飛行狀態即鉸鏈力矩的大小無關。
    因此,舵機位置控制系統的系統結構如圖2所示。

3 分通道PID控制
    導彈飛行姿態是通過控制導彈的3個舵面(即升降舵、方向舵、滾動舵)的偏轉,改變舵面的空氣動力特性,形成圍繞導彈質心的旋轉矩,實現飛行姿態的改變。角位置控制分為3個通道,俯仰通道(控制俯仰角)、偏航通道(控制偏航角)、滾動通道(控制滾動角)。
3.1 舵機的PID控制
    根據圖2所示的舵機位置控制系統結構框圖,其中電流環節采用電流計反饋,轉速反饋用速測發電機,位置反饋用光電編碼器。舵機采用三閉環控制設計,即電流環,轉速環和位置環??捎?ldquo;臨界比例度法”初步確定PID參數。此方法適用于已知對象傳遞函數的場合,閉合的控制系統中將調節器置于純比例作用下。從大到小逐漸改變調節器的比例度,得到等幅振蕩的過渡過程。此時的比例度成為臨界比例度δk,相鄰兩個波峰間的時間間隔稱為臨界振蕩周期Tk,由此計算出各個參數,即Kp、Ti、Td的值。
3.2 縱向通道控制
    傳統的控制方案" title="控制方案">控制方案是將舵機簡化為一個放大環節,系統僅存在角速度反饋,其縱向通道傳遞函數為:
   
式中,KM為傳遞系數,TM為時間常數,ξM為相對阻尼系數,T1為氣動力常數。
    在設計精確考慮舵機環節的縱向通道時,需加入PID校正環節,分析系統使其滿足設計要求,圖3為其控制系統結構框圖。

 

3.3 橫向通道控制
    當滾動通道的輸入指令為零時,即保持滾動角和角速度為零,則消除了俯仰通道和偏航通道的耦合作用,可分別控制3個通道。此時,對稱結構導彈的俯仰通道和偏航通道的控制基本相同。
3.4 滾動通道控制
    將舵機環節引入滾動通道,與縱向通道及航向通道類似,引入PID校正環節,分析系統,其角速度傳遞函數為:
   
    式中,KMx為傳遞系數,TMx為傾斜時間常數。


4 仿真結果
    為驗證控制方案的正確性和控制效果,則給定以下導彈參數:KM=0.171 7(1/s)、TM=0.085 0(s)、ξM=0.111 2、T1=6.521 7(s)、KMx=170.778 9、TMx=1.006 3(s)分別對舵機系統、縱向通道系統、橫向通道系統、滾動通道系統加入單位階躍信號進行數字仿真,并對傳統控制系統進行仿真,對比控制結果。圖4為舵機系統時域階躍響應" title="階躍響應">階躍響應曲線。由圖4仿真曲線看出,超調量9.5%,上升時間" title="上升時間">上升時間41.9 ms,調節時間(2%誤差帶)88.8 ms,穩態誤差為0。

    圖5為縱向通道時域階躍響應曲線,從圖5仿真曲線可看出,在精確考慮舵機環節情況下,PID校正環節縱向通道時域階躍響應曲線反應良好,超調量11.4%,上升時間170.6 ms調節時間(2%誤差帶)356.3 ms,穩態誤差為0。

    圖6為橫向通道時域階躍響應曲線。從圖6仿真曲線看出,在精確考慮舵機環節情況下,PID校正環節橫向通道時域階躍響應曲線反應良好,超調量11.4%,上升時間168.3 ms調節時間(2%誤差帶)347.1 ms,穩態誤差為0。

    圖7為滾轉通道時域階躍響應曲線。從圖7的仿真曲線可看出,在精確考慮舵機環節的情況下,PID校正環節滾轉通道的時域階躍響應曲線反應良好,超調量9.81%,上升時間為178.6 ms,調節時間(2%誤差帶)397.1 ms,穩態誤差為0。

5 結論
    本文利用臨界比例度法得到PID參數,利用MATLAB/Simulink進行時域仿真,從仿真結果看,該PID分通道控制方法可以提高傳統氣動舵導彈控制系統的準確性、快速性及穩定性。當然這只是給出與傳統控制方案相比較的結果,實際的參數還要在實物仿真中不斷調試,并對控制系統修正改進,以得到令人滿意的控制效果。仿真結果表明,各通道系統反映良好,能夠實現實時控制要求。

此內容為AET網站原創,未經授權禁止轉載。
热re99久久精品国产66热_欧美小视频在线观看_日韩成人激情影院_庆余年2免费日韩剧观看大牛_91久久久久久国产精品_国产原创欧美精品_美女999久久久精品视频_欧美大成色www永久网站婷_国产色婷婷国产综合在线理论片a_国产精品电影在线观看_日韩精品视频在线观看网址_97在线观看免费_性欧美亚洲xxxx乳在线观看_久久精品美女视频网站_777国产偷窥盗摄精品视频_在线日韩第一页
  • <strike id="ygamy"></strike>
  • 
    
      • <del id="ygamy"></del>
        <tfoot id="ygamy"></tfoot>
          <strike id="ygamy"></strike>
          国产欧美亚洲精品| 欧美freesex8一10精品| 欧美日韩国产三级| 国内自拍视频一区二区三区| 性做久久久久久免费观看欧美| 国产婷婷色一区二区三区四区| 欧美日韩裸体免费视频| 国产一区二区三区在线免费观看| 欧美日韩精品免费观看视频完整| 香蕉久久一区二区不卡无毒影院| 欧美日韩一区三区| 久久精品一区蜜桃臀影院| 亚洲国产二区| 国产自产在线视频一区| 麻豆成人91精品二区三区| 国产亚洲成人一区| 国产精品免费看久久久香蕉| 国产精品一二三四| 嫩草成人www欧美| 久久久久成人精品免费播放动漫| 亚洲性视频网站| 亚洲欧美日韩视频二区| 欧美成人午夜视频| 欧美精品在线观看播放| 亚洲日本aⅴ片在线观看香蕉| 久久久99免费视频| 久久在线视频| 蜜桃久久av| 免费成人av资源网| 亚洲精品少妇30p| 亚洲精品欧美激情| 91久久精品网| 亚洲一区国产| 亚洲欧美国产va在线影院| 99国产精品久久久久老师| 亚洲成在线观看| 免费在线日韩av| 国产精品久久久久久久久久久久久久| 最新国产乱人伦偷精品免费网站| 99国产精品99久久久久久粉嫩| 久久经典综合| 亚洲人成网站色ww在线| 暖暖成人免费视频| 一区二区三区精密机械公司| 在线视频亚洲一区| 国产在线高清精品| 亚洲精品综合| 亚洲欧美日韩精品久久奇米色影视| 免费在线视频一区| 99视频一区| 亚洲国产精品久久久久婷婷884| 国产一区二区三区日韩欧美| 欧美日韩免费网站| 136国产福利精品导航网址| 香蕉成人啪国产精品视频综合网| 欧美在线黄色| 欧美日本国产视频| 国产精品永久入口久久久| 欧美精品99| 影音先锋日韩精品| 国产精品电影在线观看| 亚洲日韩成人| 国产精品一二| 亚洲午夜激情免费视频| 国产精品久线观看视频| 久久亚洲欧洲| 欧美日韩国产黄| 国产伦精品一区二区三区免费迷| 亚洲精品国产品国语在线app| 在线国产亚洲欧美| 欧美ed2k| 久久久爽爽爽美女图片| 国产精品毛片高清在线完整版| 宅男噜噜噜66国产日韩在线观看| 免费不卡欧美自拍视频| 亚洲色在线视频| 在线精品福利| 一区二区三区日韩精品| 国产精品亚洲片夜色在线| 亚洲国产一区视频| 亚洲国产日韩精品| 国产欧美在线观看一区| 国产精品久久一级| 最新国产拍偷乱拍精品| 久久久.com| 老司机67194精品线观看| 国产亚洲一二三区| 国产精品日韩在线一区| 国产亚洲亚洲| 国产综合色精品一区二区三区| 亚洲激情影院| 国外成人免费视频| 亚洲国产岛国毛片在线| 91久久香蕉国产日韩欧美9色| 国产亚洲精品久久久| 一区二区三区四区五区精品视频| 国产麻豆日韩欧美久久| 久久精品中文字幕一区二区三区| 日韩视频一区二区三区在线播放免费观看| 欧美国产日本| 精品动漫3d一区二区三区| 亚洲精品视频在线观看网站| 欧美一级视频免费在线观看| 久久丁香综合五月国产三级网站| 一区二区三区精品| 国产欧美精品一区aⅴ影院| 免费成人激情视频| 国产精品手机视频| 免费视频久久| 欧美精品一区二区三区蜜桃| 久久免费黄色| 夜夜嗨网站十八久久| 亚洲乱码国产乱码精品精| 亚洲高清在线精品| 亚洲欧美日韩国产一区二区| 久久黄色级2电影| 日韩一级大片在线| 久久免费视频在线观看| 欧美日本免费| 一本久道综合久久精品| 欧美日韩一区在线视频| 免费影视亚洲| 亚洲免费观看高清在线观看| 中文一区在线| 亚洲免费在线视频| 欧美中文在线观看国产| 午夜精品久久久久久久99黑人| 国产精品久久网| 国产精品久久一卡二卡| 国产精品大全| 免费欧美日韩| 在线亚洲观看| 欧美大成色www永久网站婷| 日韩系列在线| 亚洲国产精品成人久久综合一区| 久久露脸国产精品| 久久久久久一区二区三区| 国产女主播一区| 欧美二区在线看| 欧美日本在线一区| 一区在线影院| 一区二区成人精品| 最近中文字幕日韩精品| 久久亚洲精品一区二区| 欧美午夜免费电影| 欧美国产一区视频在线观看| 国产亚洲精品自拍| 亚洲综合欧美| 亚洲你懂的在线视频| 亚洲人成小说网站色在线| 欧美日本国产精品| 亚洲宅男天堂在线观看无病毒| 激情亚洲网站| 欧美风情在线| 亚洲男人的天堂在线观看| 国产日韩欧美综合一区| 欧美日韩国产91| 国产精品成人v| 久久乐国产精品| 韩国福利一区| 亚洲精品自在久久| 亚洲精品中文在线| 一区二区三区鲁丝不卡| 欧美亚州韩日在线看免费版国语版| 亚洲小说区图片区| 欧美日韩卡一卡二| 在线欧美视频| 国产日韩av高清| 亚洲激情影视| 伊甸园精品99久久久久久| 亚洲一区三区电影在线观看| 欧美性理论片在线观看片免费| 欧美不卡在线视频| 久久精品一区二区三区不卡牛牛| 欧美精品一区在线发布| 亚洲一区二区三区影院| 国产区欧美区日韩区| 亚洲一二三四久久| 免费在线观看成人av| 国产精品久久久久免费a∨| 国产视频一区在线| 中文国产成人精品久久一| 国产精品久久久久久av福利软件| 欧美日韩一区二区在线播放| 免费不卡亚洲欧美| 午夜欧美大尺度福利影院在线看| 午夜精品在线观看| 亚洲免费一级电影| 久久久综合精品| 一本色道久久精品| 国产一区二区三区久久久| 日韩午夜在线播放| 狠狠色狠狠色综合日日91app| 亚洲区在线播放| 黑人操亚洲美女惩罚| 午夜精品久久久久久久99黑人| 国产精品久久| 亚洲大黄网站| 亚洲欧洲美洲综合色网| 欧美成人精品不卡视频在线观看| 欧美激情在线免费观看| 国产精品理论片在线观看| 午夜精品久久久久久99热软件| 老妇喷水一区二区三区| 久久精品免费电影| 国产偷国产偷精品高清尤物| 国产情侣一区| 一区二区三区产品免费精品久久75| 欧美伊人久久久久久午夜久久久久| 午夜精品久久久久久久久久久久| 日韩视频免费大全中文字幕| 狠狠久久综合婷婷不卡| 欧美精品自拍偷拍动漫精品| 日韩亚洲综合在线| 欧美日韩三级一区二区| 亚洲精品美女在线观看| 91久久久一线二线三线品牌| 亚洲国产裸拍裸体视频在线观看乱了| 国产嫩草一区二区三区在线观看| 蜜臀av国产精品久久久久| 国产一区二区激情| 欧美性片在线观看| 永久免费精品影视网站| 美女福利精品视频| 国产日韩欧美综合精品| 欧美日韩在线不卡| 国产精品二区在线观看| 欧美理论电影在线观看| 亚洲国产精品嫩草影院| 欧美成人黑人xx视频免费观看| 国产精品久久网站| 欧美a级大片| 一本色道久久88综合亚洲精品ⅰ| 欧美激情久久久久久| 国产欧美1区2区3区| 亚洲一区中文字幕在线观看| 久热精品视频在线免费观看| 欧美大胆人体视频| 一区二区三区精品在线| 一区二区不卡在线视频 午夜欧美不卡'| 久久精品视频免费播放| 久久久综合精品| 亚洲卡通欧美制服中文| 国产欧美日韩亚洲一区二区三区| 在线观看欧美成人| 国产精品一区久久| 久久久91精品国产一区二区三区| 久久久久久伊人| 欧美日本国产| 美女精品视频一区| 91久久精品网| 久久精品99无色码中文字幕| 99国内精品| 欧美日韩国产a| 国产精品国产三级国产普通话蜜臀| 国产精品国产馆在线真实露脸| 欧美区一区二区三区| 国产精品大全| 欧美日韩一区三区四区| 亚洲欧美日韩第一区| 亚洲一区二区三区四区五区午夜| 国产美女搞久久| 在线观看亚洲视频| 欧美日韩国产影片| 久久中文久久字幕| 亚洲欧美另类在线| 欧美freesex交免费视频| 校园激情久久| 久久久久久久999| 亚洲精品一区在线观看香蕉| 91久久在线播放| 日韩手机在线导航| 国产综合一区二区| 日韩视频在线观看国产| 免费久久久一本精品久久区| 国产精品99久久不卡二区| 国产综合18久久久久久| 亚洲欧洲精品一区| 国产综合香蕉五月婷在线| 国产精品theporn| 亚洲午夜精品久久久久久app| 制服诱惑一区二区| 国产欧美韩国高清| 久久精品一区四区| 尤物99国产成人精品视频| 99国产精品私拍| 欧美日韩精品一区二区在线播放| 日韩视频在线永久播放| 激情一区二区三区| 久久久久久久网站| 亚洲免费在线视频一区 二区| 欧美日韩在线播放三区| 在线国产亚洲欧美| 久久综合色一综合色88| 亚洲欧美日韩精品久久久久| 欧美成人在线网站| 欧美一区二区三区四区视频| 伊甸园精品99久久久久久| 久久精品日韩| 国产美女精品视频免费观看| 国产精品久久久久一区二区三区| 性伦欧美刺激片在线观看| 欧美日韩在线播放三区| 中日韩美女免费视频网站在线观看| 欧美日韩一级视频| 欧美日韩在线看| 国产精品高清网站| 欧美日韩国产区一| 猛干欧美女孩| 亚洲片国产一区一级在线观看| 在线观看亚洲视频| 欧美在线视频在线播放完整版免费观看| 亚洲天堂第二页| 国内成人精品视频| 在线免费观看日本一区| 99国产精品久久久久久久成人热| 伊人久久大香线| 国产精品久久久久久亚洲调教| 久久亚洲春色中文字幕| 亚洲免费一级电影| 亚洲综合日韩| 狠狠色综合播放一区二区| 国产色产综合产在线视频| 亚洲精品一区二区三区婷婷月| 欧美激情视频一区二区三区在线播放| 久久亚洲一区二区三区四区| 欧美成人有码| 一区二区三区四区五区精品|