摘要：针对摆动喷管控制的弹道导弹姿态控制系统模型不确定、运动参数时变和非零点输出调节的问题,采用最优控制理论设计其助推段的姿态控制方案。首先,在分析摆动喷管的推力和力矩的基础上推导出弹道导弹的纵向动力学模型,将线性二次型输出调节器中的零调节器理论扩展到非零给定点范围,确定出控制系统的增益系数,设计导弹的姿态指令跟踪器。然后,选取特征点对导弹纵向通道和横向通道控制系统进行定点仿真校验,通过调节权系数取值,实现系统输出对输入的快速准确响应。最后,在气动摄动±50%的情况下进行系统仿真,结果表明,考虑了气动参数不确定性的情况,采用摆动喷管设计的控制系统依旧保持稳定,能够准确跟踪俯仰角和偏航角指令,该系统具有输出响应速度快、跟踪误差小、鲁棒性好、安全性高的特点。

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