飞行器制导控制半实物系统采样步长的优化设计

《飞行器制导控制半实物系统采样步长的优化设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、万方数据第18卷第5期2010年5月光学精密工程OpticsandPrecisionEngineeringV01．18No．5May2010文章编号1004—924X(2010)05—1144—08飞行器制导控制半实物系统采样步长的优化设计阉胜利，高慧斌，贾宏光(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春130033)摘要：为了提高飞行器制导控制系统半实物仿真的仿真精度，提出通过合理选择采样步长，优化仿真实时性来协调系统计算能力与仿真精度之间关系的思想。建立了制导控制半实物仿真系统的模型，依据采

2、样控制原理推论出约束半实物仿真采样步长的主要条件。依据优化原则，建立了满足数值计算精度及稳定性的约束条件，推导出优化的采样步长。最后，对制导控制系统进行半实物仿真。系统软件采用C语言编写了飞行器的六自由度运动方程，硬件为三轴转台系统和Vxworks操作系统的嵌入式仿真机，并在转台内框加入陀螺实现稳定控制。结果表明，在优化设计的采样步长1ms下，系统的实时性能够满足制导控制仿真精度及稳定性要求。在不增加系统软硬件负担的情况下，提升了半实物系统的置信度。关键词：飞行器制导；制导控制系统；半实物仿真；实时性

3、；采样控制；六自由度仿真中图分类号：V448．2；TP391．4文献标识码：Adoi：10．3788／OPE．20101805．1144Optimaldesignofsamplingsimulationforaircraftstepsinhardware-in-loopguidanceandcontrolYINSheng—li，GAOHui—bin，JIAHong—guang(GbangchtmInstituteofOptics．Fine^&chanicsandPhysics，ChineseAcade

4、myofSciences，Cha．gchun130033，China)Abstract：ToimprovethesimulationaccuracyoftheHardware-in-loopSimulation(HILS)daguidanceandcontrolsystem，anideaisproposedtowellbalancetherelationshipbetweencalculationabilityandsimulationaccuracyofthesystembyselectingrea

5、sonablesamplingstepsandoptimizingrealtimeabilityofthesystem．AmodefortheHILSofguidanceandcontrolsystemisestablished，andtherestrainingconditionsforsamplingstepsoftheHILSarededucedaccordingtothesamplingprinciple．Furthermore，therestrainingconditionsareoptim

6、izedandtheoptimizedsamplingstepsaredeterminedtoimplementtherestrainingconditionsofcal—culationaccuracyandstability．Finally，aHILSiscarriedoutfortheguidanceandcontrolsystem．Inthesim—ulation，theaircraftsixDegree-of-freedom(6DOF)differentialequationiswritte

7、nbyCMEXS-function，andthehardwareconsistsofathreeaxisturntable，areal-timecalculatorandaflight-motion-simulator．Itiscon—eludedthattheHILscanmeettherequirementofguidanceandcontrolsystemsforthesimulationaccuracyandrealtimestabilityinanoptimizedsamplingstepo

8、f1msandcanimprovethesimulationaccuracywithoutaddinganysoftwareorhardware．。Keywords：aircraftguidance；guidanceandcontrolsystem；hardware-in-loopsimulation；samplingcon—trol：six-DOFsimulation收稿日期：2009—04—30；修订日期：2009-06-11．基金项目：中国科学院三