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基于最优控制的舰空导弹垂直发射技术_孙有田
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2017-03-08
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基于最优控制的舰空导弹垂直发射技术_孙有田
垂直发射系统与倾斜发射系统相比, 具有诸多的优越性,例 如(1)垂直发射系统不需要高低角和方位角传动装置,与倾斜发 射系统相比结构简单、质量轻、可靠性高,便于在舰上装载和使 用。(2)垂直发射系统可以缩短系统的反应时间,提高发射速率。 (3)采用垂直发射技术的导弹,发射后在空中可以转向任意方向, 不受射角的限制,而采用倾斜发射技术的导弹,为了避免损伤雷 达天线,往往规定了高低和方位的发射禁区,限制了发射装置的 使用。总之,采用垂直发射方式的战术导弹,无论是在武器系统的 战术性能、可靠性和生存能力等方面都会有不同程度的提高。 目前,许多国家都在进行舰空导弹垂直发射技术的研究。文 献基于时间最优理论,设计了最速转弯控制器,但是这些方法均 是基于理想条件的基础上的,在工程实现上难度较大。文献基于 误差四元数并结合垂直发射的具体特点, 建立了战术导弹垂直 发射非线性数学模型; 然后基于误差四元数和最优控制理论进 行控制系统设计一种基于误差四元数的非线性反馈控制器,该 控制器不仅实现了绕欧拉特征轴旋转而且实现绕特征轴的次 最小时间控制,缩短了姿态调转的时间。文献分别基于不同的控 制方法,消除通道之间的耦合,设计了相应的转弯控制方法。本 文在上述方法的基础上, 采用最优控制设计了一种易于工程实 现的舰空导弹垂直发射方法。
垂直发射系统与倾斜发射系统相比, 具有诸多的优越性,例 如(1)垂直发射系统不需要高低角和方位角传动装置,与倾斜发 射系统相比结构简单、质量轻、可靠性高,便于在舰上装载和使 用。(2)垂直发射系统可以缩短系统的反应时间,提高发射速率。 (3)采用垂直发射技术的导弹,发射后在空中可以转向任意方向, 不受射角的限制,而采用倾斜发射技术的导弹,为了避免损伤雷 达天线,往往规定了高低和方位的发射禁区,限制了发射装置的 使用。总之,采用垂直发射方式的战术导弹,无论是在武器系统的 战术性能、可靠性和生存能力等方面都会有不同程度的提高。 目前,许多国家都在进行舰空导弹垂直发射技术的研究。文 献基于时间最优理论,设计了最速转弯控制器,但是这些方法均 是基于理想条件的基础上的,在工程实现上难度较大。文献基于 误差四元数并结合垂直发射的具体特点, 建立了战术导弹垂直 发射非线性数学模型; 然后基于误差四元数和最优控制理论进 行控制系统设计一种基于误差四元数的非线性反馈控制器,该 控制器不仅实现了绕欧拉特征轴旋转而且实现绕特征轴的次 最小时间控制,缩短了姿态调转的时间。文献分别基于不同的控 制方法,消除通道之间的耦合,设计了相应的转弯控制方法。本 文在上述方法的基础上, 采用最优控制设计了一种易于工程实 现的舰空导弹垂直发射方法。
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