机载光电跟瞄平台先进控制方法的研究与仿真
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 黄一[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 硕士 |
| 年度 | 2004 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 关键词 | 跟瞄平台;控制方法;机载光电跟;现代战机作战效能 |
| 摘要 | 机载光电跟瞄平台是提高现代战机作战效能的关键火控机载设备。本课题是航空某研究所的预研项目，研究任务是改进某型光电跟瞄平台的控制算法，具体包括建立跟瞄平台跟踪控制系统模型，采用自适应滤波方法设计跟踪滤波器，采用鲁棒控制方法设计跟踪控制器。 论文首先深入调研了国内外机载光电跟瞄平台视线跟踪控制系统的结构和控制方法。 然后根据某型三轴机载光电跟瞄平台跟踪控制系统中存在的问题以及跟踪的精度要求，提出了改进的跟踪控制方案，该方案充分考虑了被控对象的复杂性、不确定性以及被跟踪目标的机动特性。 接着根据某型三轴机载光电跟瞄平台的实际数据建立了跟踪控制系统的精确模型，具体包括平台被控对象、执行器、反馈、相关扰动以及机载环境模型；通过线性化等手段得到设计标称模型，同时对模型不确定进行了定量分析；根据精确模型在Simulink环境下实现了系统仿真模型；通过仿真验证确保了模型正确性。 在标称模型基础上，采用QFT鲁棒控制方法设计了跟踪控制器。设计之前首先掌握并完善了QFT。控制方法；然后用MISO QFT控制方法设计了横滚环稳定控制器，用MIMO QFT方法设计了方位／俯仰环稳定控制器；通过仿真证明QFT稳定控制器较原有算法具有更好的稳定性能、跟踪性能和鲁棒性能。 采用自适应滤波理论设计了具有目标机动辨识能力的跟踪滤波器。首先建立了视线坐标系下的目标运动方程；给出了几种描述目标机动的随机过程模型；接着应用扩展卡尔曼滤波算法和具有辨识目标机动能力的交互多模型滤波算法设计了四种跟踪滤波器；最后通过仿真比较了滤波性能。 论文的最后将本文设计的跟踪控制算法和原有算法加入到系统闭环仿真模型中，通过综合仿真，验证了本论文提出的控制方法在鲁棒跟踪性能和鲁棒稳定性上的优越性。 论文工作中的新颖点有以下三处：●采用能量守恒的方法验证仿真模型实现是否与理论模型相符合；●在利用MIMO QFT控制方法设计稳定控制器时，按照文献中的思路补充了MIMO QFT的设计指标及相关公式；●将当前加速度目标机动模型与IMM滤波算法相结合，得到了综合性能较佳的自适应跟踪滤波器。 本论文采用的设计方法，综合考虑了旋转环架的模型不确定、非线性和存在的扰动，具有一定普遍性，可以用来解决一般稳定平台的姿态控制问题；本文提出的控制方案较某型光电跟瞄平台原有方案具有更好的稳态跟踪性能和鲁棒性能，通过适当的调整，该算法可以应用于实际系统，具有一定实用价值；本文发展了MIMO QFT鲁棒控制方法，使其能解决更多类型的鲁棒控制器综合问题，具有一定理论水平。 |
影响因子：
dc:title:机载光电跟瞄平台先进控制方法的研究与仿真
dc:creator:黄一
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.2004.
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