致  谢 21

参 考 文 献 22

1 绪论

    自动驾驶仪是导弹制导控制系统中的控制系统，本章首先介绍了其研究背景和发展，随后介绍了其基本组成主要作用，最后对其设计方法的研究现状做了简要概括。

1。1 研究背景

从1941年德国研制开始到现在,导弹经历了60多年的发展。作为一种制导武器，导弹在战略上能够对敌方目标进行精确打击的能力使其成为现代战争中必不可少的一把“尖刀”。为了有效地发挥导弹在现代战争中的重要作用，最大地提高导弹的打击精度是一项非常必要的任务，因此，对导弹制导控制系统[1]的研制就显得尤为重要。现代导弹的制导控制系统的成本已占总成本的六成以上，如此大的投入比例足以凸显出其重要性也反映出导弹制导控制系统设计的困难程度，其设计难度之大主要表现在设计时不仅要力求理论上的快速性和稳定性，更要保证工程上的可实现性，因此，对自动驾驶仪的研究不论过去还是现在都耗费着大量的精力和心血。

从控制的角度来看，导弹制导系统[2]可分为两个层次。其中，制导回路为控制导弹质心运动的外回路，采用探测系统获取弹目相对运动关系，生成制导指令，控制导弹按照一定的轨迹与目标交会；控制回路为稳定弹体姿态的内回路，根据制导指令生成相应的控制指令来操纵导弹产生所需的法向力。习惯上，把按照一定的引导规律生成制导指令的策略定义为制导律[3]；把由弹体动力学、执行机构、敏感元件和控制器等组成的控制回路称为自动驾驶仪。在实际弹体中，自动驾驶仪会包括测量装置（陀螺仪、加速度计、高度表等）、综合变换装置及执行装置等，这些装置组成的一个闭环回路就是自动驾驶仪了。

30年代初，自动驾驶仪就已经可以用在飞机上了，其主要任务是稳定飞机的舵面，保证飞机能够平飞。20世纪50年代，随着角速率陀螺仪的引入，自动驾驶仪增加了阻尼增稳回路，这极大地提升了飞机的稳定性。50年代末，伴随着自适应控制理论，能够随着飞行参数变化而调整自身参数的自适应自动驾驶仪出现了，这进一步提升了飞机的快速性和稳定性。其后，随着电子技术和计算机技术的飞速发展，自动驾驶仪正朝着更加数字化和智能化的方向发展。

当今国内外研究自动驾驶仪的人数不胜数，自动驾驶仪的设计方法也不计其数，但是无论设计方法如何，设计的目标都一样，即力求设计出兼具快速性和稳定性并且能够在工程上实现的自动驾驶仪，因此，纵使设计方法千万种，其设计思想的本质都大体相同。论文网

1。2 自动驾驶仪综述

   自动驾驶仪是导弹的控制系统，通过控制导弹的速度矢量使导弹在空中能够稳定飞行方向直至命中目标。其主要过程为：制导系统生成输入指令后，自动驾驶仪通过跟踪这个控制指令，产生控制力矩和控制力来改变导弹的攻角，从而改变了导弹的速度矢量方向，经过一系列这样的跟踪控制指令的过程，导弹最终能准确地命中目标。一般而言，跟踪控制指令的精确性和鲁棒性是对自动驾驶仪的主要要求。考虑到新一代先进战术导弹的多功能化、打击任务的多样化的特点，对自动驾驶仪的设计又产生了如提供大攻角、高机动性、保证大范围飞行任务的鲁棒性等要求。概括来讲，自动驾驶仪的主要作用如下：

（1）保持系统稳定性；

（2）改善弹体等效阻尼；

（3）提高抗干扰能力；