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研究生:張松國
研究生(外文):ZHANG,SONG-GUO
論文名稱:BBT飛彈非線性動力學模式及多項式回授追蹤控制
論文名稱(外文):BBT飛彈非線性動力學模式及多項式回授追蹤控制
指導教授:袁京袁京引用關係
指導教授(外文):YUAN,JING
學位類別:博士
校院名稱:國立臺灣大學
系所名稱:機械工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:1991
畢業學年度:79
語文別:中文
論文頁數:194
中文關鍵詞:飛彈非線性動力學模式多項式回授追蹤系傾斜轉彎控制(控机械工程對稱型飛彈
外文關鍵詞:BBTBBT
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飛彈使用傾斜轉彎控制(BTT控制), 是飛彈姿態控制方法的新模式, 可降低側滑角,消
除誘導側滾力矩, 旦提高氣動力性能。但是採用BTT 控制, 必需藉助於高速的滾轉角
速度, 以致各種控制頻道之非線性耦合變成十分嚴重。尤其是不對稱型飛彈, 非線性
的耦合更加嚴重。因此非線性耦合的適當補償, 為目前BTT 控制的主要研究課題之一
。欲達成上述目標, 必先尋求完整的不對稱型飛彈非線性動力學模式, 並輔以適當的
非線性控制策略。本文即針對不對稱型飛彈非線性動力學模式的推導、多項式回授控
制策略合成及其相關的控制性能等作為深入探討的對象。
為確實掌握系統動態及減少模式之不確定性, 本文首度利用了較完整之氣動力模式推
導出六自由度不對稱型BTT 飛彈之非線性動力學模式。並就其可控制性、可觀察性、
及非極小相等特性加以分析及探討。
由於BTT 之線性控制僅適用於滾轉角速度小或滾轉角速度變化緩慢之飛行狀況, 以致
控制性能受到相當的限制。本文乃依照最佳控制理論提出了多項式狀態回授非線性追
趿的控制策略。文中並對多項式回授系統之穩定性、狀態觀察器之建立、狀態估測程
序及增益調整等問題作了一些討論。
終端導引之數值模擬結果顯示:(1)不對稱型BTT 飛彈之非線性耦合動態對系統之追趿
誤差具有不容忽視之影響。(2) 採用二次多項式回授之系統性能較諸線性最佳控制已
有明顯的改善。對於側滑角之控制, 效果尤其顯著。(3) 由五種氣動力特性差異甚大
飛行狀況之模擬, 驗證了二次多項式回授對氣動力係數變化的強勒性。說明了多項式
回授在BTT 飛彈控制應用上之潛力。
目次
誌謝
中文摘要
英文摘要
圖表目錄
符號說明
第一章 緒論
1-1 飛彈之飛行控制策略
1-2 飛彈動力學模式及BTT控制研究文獻的回顧
1-3 多項式回授控制文獻之回顧
1-4 研究的動機
1-5 本文簡介
第二章 飛彈非線性動力學模式
2-1 緒論
2-2 飛彈加速度運動方程式
2-3 飛彈角速度運動方程式
2-4 致動器
2-5 飛彈非線性動力學模式
2-6 飛彈非線性系統非極小相分析
第三章 BTT飛彈多項式回授追蹤控制
3-1 緒論
3-2 多項式回授系數矩陣推導
3-3 多項式回授控制設計
3-4 多項式回授控制的穩定性
3-5 飛彈非線性系統的觀察器
3-6 飛彈非線性系統的狀態估測
3-7 飛彈非線性系統的參數變化的增益調整
第四章 對稱型飛彈追蹤控制及應用例
4-1 緒論
4-2 對稱型飛彈動力學模式
4-3 BTT多項式回授控制數值模擬及應用例
第五章 不對稱型飛彈追蹤控制及應用例
5-1 緒論
5-2 不對稱型BTT飛彈控制數值模擬
第六章 結論與建議
6-1 結論
6-2 建議
參考文獻
附圖
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