擺動(dòng)噴管控制導(dǎo)彈魯棒飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)①

朱學(xué)平，祁 鵬，張曉峰，楊 軍

(1.西北工業(yè)大學(xué)航天學(xué)院，西安 710072;2.第二炮兵駐航天科技集團(tuán)公司四院軍事代表室，西安 710025;3.中國(guó)兵器工業(yè)第203研究所，西安 710065)

0 引言

高速、大機(jī)動(dòng)飛行器的迅速發(fā)展，對(duì)防空導(dǎo)彈飛行控制技術(shù)提出了更高要求。傳統(tǒng)氣動(dòng)力控制的防空導(dǎo)彈很難滿足快速、大機(jī)動(dòng)攔截、高精度命中的要求。推力矢量控制是一種通過(guò)控制主推力相對(duì)彈軸的偏轉(zhuǎn)產(chǎn)生改變導(dǎo)彈姿態(tài)所需力矩的控制技術(shù)。顯然，這種控制方法在低速、高空狀態(tài)下仍可產(chǎn)生很大的控制力矩。推力矢量控制具有氣動(dòng)力控制不具備的優(yōu)良特性。因此，在現(xiàn)代導(dǎo)彈設(shè)計(jì)中，特別是在垂直發(fā)射地空導(dǎo)彈、彈道導(dǎo)彈及大離軸發(fā)射空/空導(dǎo)彈設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。

擺動(dòng)噴管通過(guò)改變沿軸向噴出的氣流方向，可獲得較大的俯仰/偏航力矩，同時(shí)推力損失小，這種良好的燃?xì)鈩?dòng)力品質(zhì)已受到防空導(dǎo)彈的青睞［1］。某防空導(dǎo)彈擬采用彈軸擺動(dòng)噴管實(shí)施俯仰和偏航方向的控制，用于彈體垂直發(fā)射轉(zhuǎn)彎飛行和主動(dòng)段飛行。由于防空導(dǎo)彈傳統(tǒng)的操縱機(jī)構(gòu)是空氣舵/燃?xì)舛?，?duì)于擺動(dòng)噴管的知識(shí)儲(chǔ)備非常少。因此，對(duì)于擺動(dòng)噴管控制導(dǎo)彈，在飛行控制系統(tǒng)綜合時(shí)，必須充分考慮擺動(dòng)噴管的控制偏差，設(shè)計(jì)出具有強(qiáng)魯棒性的飛行控制系統(tǒng)。

本文將參數(shù)空間方法和定量反饋理論(QFT)［2－3］應(yīng)用到擺動(dòng)噴管控制防空導(dǎo)彈飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，考慮擺動(dòng)噴管的控制偏差，分析了飛行控制系統(tǒng)的魯棒性，取得了良好效果?！?br>