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摘要巡飞弹的飞行控制系统是一项复杂而又庞大的系统。本文针对巡飞弹的纵向运动模型，开展了关于巡飞弹简易飞行控制系统的研究。做了如下工作：a）了解巡飞弹运动过程，建立巡飞弹的纵向运动数学模型，建立以法向过载为控制对象的控制系统，将数学模型转化为 Simulink 模型，使其能够正确运行；b)利用 PID 控制理论和滑模变结构控制理论，设计简易飞行控制系统，计算控制参数，并展开相关分析研究，使得系统保持稳定。对二者在存在扰动的情况下，分析各自系统的鲁棒性，做出比较研究；c)将 Terminal 自适应控制理论引入滑模变结构控制中，利用自适应滑模控制的方法，重新设计飞行控制器，使得控制性能得到更进一步的优化。经过Simulink 仿真，从仿真结果中可以看出，所搭建的数学模型正确，控制器设计合理，控制效果良好，验证了所设计的巡飞弹简易飞行控制系统的可行性。 27119
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毕业论文关键词 巡飞弹 飞控系统 PID 滑模 自适应滑模
Title Cruise missile simple flight control system research
Abstract
Cruise missile flight control system is a complicated and huge system. In
view of the longitudinal motion model of the cruise missile, this paper
carried out the research on simple cruise missile flight control system. Do
the following work: a) understand the cruise missile motion process,
establish the cruise missile’s mathematical model of longitudinal motion,
establish normal overload as a control system to control the quantity of the
model , convert the mathematical model into the Simulink model and allow it
to run properly; b) Using the theory of PID control and sliding mode variable
structure control theory, design simple flight control system, calculate
control parameter, analysis and research, try to make the system stable. Both
in the presence of disturbance, analyze their robustness of the system, and
make a comparative study; c) The Terminal adaptive control theory is
introduced into sliding mode variable structure control, by using the method
of adaptive sliding mode control, flight controller is designed to make the
control performance is further optimized. Through the Simulink simulation,
it can be seen from the simulation results that the mathematical model is
correct, the controller design is reasonable, the control effect is good and
the design of the feasibility of cruise missile flight control system is verified.
Keywords Cruise missile Flight control system PID Sliding mode variable structure control theory Adaptive sliding mode control
目次
1 绪论 . 1
1.1 研究背景与意义 . 1
1.2 巡飞弹所面临的问题与挑战 . 4
1.3 巡飞弹简易控制系统方案 . 5
1.4 本论文主要研究内容 . 6
2 基本理论概述及推导 . 8
2.1 标准气象条件及假设条件 . 8
2.2 巡飞弹样例结构参数及其气动参数表 . 8
2.3 动力学模型的建立 . 9
3 基于PID控制理论的简易飞行控制系统设计 . 14
3.1 三回路法向过载反馈控制系统结构设计 14
3.2 控制参数设计过程 15
3.3 Simulink 仿真结果及分析 22
3.4 小结 25
4 基于滑模变结构控制理论的简易飞行控制系统设计 26
4.1 “过载+角速度”反馈变结构控制方法设计 . 26
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