非自旋弹头的无颤振滑模控制研究

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1、2010年4月现代防御技术Apr．2010第38卷第2期MoDERNDEFENCETECHNoLoGYV0l

2、38No．2哼导航、制导与控制勒非自旋弹头的无颤振滑模控制研究赵红超，顾文锦(海军航空工程学院a．703教研室；b．301教研室，山东烟台264001)摘要：将通道间的耦合项看作是不确定项，对非自旋弹头的姿态运动模型进行了变形和简化。为了解决滑模控制的消除颤振与控制精度之间的矛盾，提出了一种采用指数衰减型边界层的无颤振滑模控制器。它既可以有效地抑制颤振，又保证了较高的控制精度。采用简单的自适应算法来更新控制器参数，对不确定项的上界进行估计。仿真分析表

3、明，所提出的无颤振滑模控制器是很有效的。关键词：非自旋弹头；边界层；无颤振滑模控制；自适应算法doi：10．3969／j．issn．1009~86x．2010．02．015中图分类号：TJ765．1；TJ761．3；TP391．9文献标志码：A文章编号：1009—086X(2010)一02．0061—04ControlofChattering--FreeSlidingModeofNon-SpinningWarheadZHAOHong—chao．GUWen—jin(NavalAeronauticalandAstronauticalUniversity，a．Fa

4、culty703；b．Faculty301，ShandongYantai264001，China)Abstract：Thecoupletermsofchannelsareregardedasuncertaintiestotransformandsimplifyatti—tudemovementmodelofanon—spinningwarhead．Tosolvethecontradictionbetweenchatteringandcon-trolprecision，achattering—freeslidingmodecontrollerwithexpon

5、entiallydecayedboundarylayerispro—posed．Thuschatteringisrestrainedandhighcontrolprecisionisachieved．Thesimpleadaptivealgorithmisappliedtoupdatethecontrollerparametertoestimatetheupperboundofuncertainties．SimulationshowsthatthecontrolleriseffectiveinapplianceKeywords：nonspinningwarh

6、ead；boundarylayer；chattering—freeslidingmodecontrol；adaptivealgorithm面和侧喷发动机以外，近年来又出现了一种新兴的O引言机动控制装置，即变质心控制装置¨I3。它是通过随着世界各国反弹道导弹能力的不断提高，弹移动弹头内部的活动质量块来改变弹头的飞行姿道导弹的突防能力面临严竣的挑战。提高弹头突防态，实现机动变轨弹道。能力的主要手段除了电磁干扰、隐身、多弹头技术等对于非自旋弹头，其滚动通道利用差动副翼进外，最经济而有效的方式是弹头末端的机动变轨技行稳定控制，在俯仰和偏航通道利用两个沿不同方术。弹头

7、末端机动控制装置除了传统的气动控制舵向运动的质量块P和q进行控制。文献[4—5]主要收稿日期：2009—09—15；修回日期：2009—12—20基金项目：中国博士后科学基金项目资助(20070421095)作者简介：赵红超(1975一)，男，河北定州人。讲师，博士，从事飞行器控制理论与变轨技术研究。通信地址：264001山东烟台海军航空工程学院703教研室E-mail：navyzhc@163．COnl·62·现代防御技术2010年第38卷第2期对基于变质心控制的非自旋弹头的动力学模型进行△2(yl，6)=一2upmq∞y16y6：一pmg6y6：yl一了研

8、究，但很少涉及控制方法的研究。采用何种控(1一up—ug)mg垮y1∞1+[1上pmg一(1一up)mp]y∞2，1，制方法设计变质心控制系统控制质量块的运动方式分别为俯仰动力学和偏航动力学的不确定项(即耦也是一个很重要的问题。鉴于此，文献[6]采用了合项)。各式中数学符号的含义同文献[5]。自适应模糊滑模控制方法设计了非自旋弹头的变质考虑到=0，∞=0，弹头姿态运动的运动学心控制系统，取得了较好的控制效果。不过，滑模控模型为制器中采用的不连续的符号函数会引起控制信号的=1，(D=∞1／eos．(3)颤振。颤振对控制系统是很不利的，它会激发系统上述式(1)～

9、式(3)构成了基于变质心控制的的高频动态，甚至会损害