面向擺動噴管的導彈非線性姿態控制

周成寶，周　荻

（哈爾濱工業大學航天學院，黑龍江　哈爾濱 150001）

面向擺動噴管的導彈非線性姿態控制

周成寶，周荻

（哈爾濱工業大學航天學院，黑龍江哈爾濱 150001）

針對采用擺動噴管作為執行機構的導彈姿態控制系統，研究了導彈初始垂直發射過程中三通道姿態耦合控制問題。詳細推導了采用擺動噴管的導彈的姿態動力學模型，并與歐拉角描述的導彈姿態運動學模型結合，基于動態面控制技術，在考慮系統中氣動參數不確定性情況下設計了一個新的動態面自適應滑模控制器，并應用Lyapunov方法給出了嚴格的穩定性證明。為避免控制設計中的抖振問題，控制器中的符號函數用飽和函數來代替。數值仿真分析驗證了所提出的控制方法的有效性。

姿態控制；動態面控制；滑模控制；自適應控制；擺動噴管

網址：www.sys-ele.com

0　引　言

垂直發射導彈完成快速轉彎等姿態控制任務時，以空氣舵作為執行機構難以滿足要求。而采用擺動噴管推力矢量控制，通過改變空氣流動的方向，可以使導彈獲取更大的俯仰和偏航力矩，帶來更高的控制效率和更低的推力損失［1］。

目前，一些文獻已經對擺動噴管控制進行了研究［1-7］。文獻［1］針對擺動噴管推力矢量控制的防空導彈，提出了一個模糊全局滑模穩定控制方案。文獻［2］將參數空間方法和定量反饋理論應用到擺動噴管控制防空導彈飛行控制系統設計中，考慮擺動噴管的控制偏差，分析了飛行控制系統的魯棒性。文獻［3］將魯棒回路成形理論應用到擺動噴管控制防空導彈自動駕駛儀設計中，并針對俯仰通道自動駕駛儀進行仿真分析研究。……