資料介紹
基于最優控制的艦空導彈垂直發射技術_孫有田
垂直發射系統與傾斜發射系統相比, 具有諸多的優越性,例 如(1)垂直發射系統不需要高低角和方位角傳動裝置,與傾斜發 射系統相比結構簡單、質量輕、可靠性高,便于在艦上裝載和使 用。(2)垂直發射系統可以縮短系統的反應時間,提高發射速率。 (3)采用垂直發射技術的導彈,發射后在空中可以轉向任意方向, 不受射角的限制,而采用傾斜發射技術的導彈,為了避免損傷雷 達天線,往往規定了高低和方位的發射禁區,限制了發射裝置的 使用。總之,采用垂直發射方式的戰術導彈,無論是在武器系統的 戰術性能、可靠性和生存能力等方面都會有不同程度的提高。 目前,許多國家都在進行艦空導彈垂直發射技術的研究。文 獻基于時間最優理論,設計了最速轉彎控制器,但是這些方法均 是基于理想條件的基礎上的,在工程實現上難度較大。文獻基于 誤差四元數并結合垂直發射的具體特點, 建立了戰術導彈垂直 發射非線性數學模型; 然后基于誤差四元數和最優控制理論進 行控制系統設計一種基于誤差四元數的非線性反饋控制器,該 控制器不僅實現了繞歐拉特征軸旋轉而且實現繞特征軸的次 最小時間控制,縮短了姿態調轉的時間。文獻分別基于不同的控 制方法,消除通道之間的耦合,設計了相應的轉彎控制方法。本 文在上述方法的基礎上, 采用最優控制設計了一種易于工程實 現的艦空導彈垂直發射方法。
垂直發射系統與傾斜發射系統相比, 具有諸多的優越性,例 如(1)垂直發射系統不需要高低角和方位角傳動裝置,與傾斜發 射系統相比結構簡單、質量輕、可靠性高,便于在艦上裝載和使 用。(2)垂直發射系統可以縮短系統的反應時間,提高發射速率。 (3)采用垂直發射技術的導彈,發射后在空中可以轉向任意方向, 不受射角的限制,而采用傾斜發射技術的導彈,為了避免損傷雷 達天線,往往規定了高低和方位的發射禁區,限制了發射裝置的 使用。總之,采用垂直發射方式的戰術導彈,無論是在武器系統的 戰術性能、可靠性和生存能力等方面都會有不同程度的提高。 目前,許多國家都在進行艦空導彈垂直發射技術的研究。文 獻基于時間最優理論,設計了最速轉彎控制器,但是這些方法均 是基于理想條件的基礎上的,在工程實現上難度較大。文獻基于 誤差四元數并結合垂直發射的具體特點, 建立了戰術導彈垂直 發射非線性數學模型; 然后基于誤差四元數和最優控制理論進 行控制系統設計一種基于誤差四元數的非線性反饋控制器,該 控制器不僅實現了繞歐拉特征軸旋轉而且實現繞特征軸的次 最小時間控制,縮短了姿態調轉的時間。文獻分別基于不同的控 制方法,消除通道之間的耦合,設計了相應的轉彎控制方法。本 文在上述方法的基礎上, 采用最優控制設計了一種易于工程實 現的艦空導彈垂直發射方法。
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