[发明专利]一种导弹控制系统时变校正网络离散化方法

说明书

一种导弹控制系统时变校正网络离散化方法，包括步骤如下：1)确定导弹控制系统俯仰通道阻尼回路的传递函数；2)根据步骤1)确定的俯仰通道阻尼回路的传递函数的主导零和主导极点，确定所述传递函数的校正网络；3)将步骤2)确定的所述传递函数的校正网络变形处理，获得所述校正网络变形后的结构图；4)根据步骤3)获得的所述校正网络变形后的结构图，确定所述校正网络的离散差分方程。本发明在频域设计阶段，只要确定不同高度和速度的校正网络系数，任意时刻的校正网络系数可以通过插值得到。根据校正网络离散化系数和校正网络系数的关系，就可以实现时变校正网络的工程化，保证导弹控制系统具有更好的时域、频域特性。

技术领域

本发明涉及一种导弹控制系统时变校正网络离散化方法，属于导航制导与控制技术领域。

背景技术

导弹的自动驾驶仪，是指导弹的控制系统，它的核心任务是根据制导系统给出的导引信号控制导弹的质心运动和姿态运动。一个良好的自动驾驶仪，可以改善弹体阻尼特性，在保证系统稳定性的同时，尽量提高弹体的响应速度和抗干扰能力。

自动驾驶仪的设计过程，就是通过选择合适的校正网络和增益，保证系统具有良好的时域、频域特性。传统的导弹对速度和机动性能的要求不高，自动驾驶仪采用单回路姿态角控制，选取几个固定的校正网络就能覆盖飞行空域，实现良好的控制效果。

随着现代化战争对导弹性能要求的不断提高，传统的单回路姿态角控制方法已经不能满足设计要求。“不同过载自动驾驶仪的对比研究”(姜易阳，导航定位与授时，2016年1月，第3卷第1期)指出了目前国内较为普遍的过载自动驾驶仪，即带PI校正的两回路过载控制结构、经典三回路的过载控制结构以及伪攻角反馈三回路过载控制结构，并对比分析了三种不同结构的过载自动驾驶仪，采用极点配置的方法设计控制参数。“一种飞行器控制系统俯仰回路设计方法”(刘鹏云，火力打击与无人系统指挥控制)针对飞行器的飞行控制系统设计要求，提出了相关的控制系统性能指标要求，其中阻尼回路要求阻尼达到0.75左右。

上述控制方法能够较好地完成静稳定导弹的自动驾驶仪设计工作，但是当导弹的静不稳定度较大时，单纯依靠增益无法保证阻尼回路稳定，因此无法应用上述方法设计自动驾驶仪。为了保证系统具有更好的时域、频域特性，需要在阻尼回路加入随空域变化的校正网络。

在自动驾驶仪的设计过程中，只要确定空域特征点对应的连续域校正网络系数，任意时刻的连续域校正网络系数都可以通过插值得到。在工程应用中，需要使用的是连续域校正网络的离散化系数，但是任意时刻的离散化系数无法通过插值的方法准确得到，因此需要找到连续域校正网络系数和离散化系数的内在联系，从而得到任意时刻的连续域校正网络的离散化系数。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种导弹控制系统时变校正网络离散化方法，能够保证系统具有更好的时域、频域特性。

本发明的技术方案是：

一种导弹控制系统时变校正网络离散化方法，包括步骤如下：

1)确定导弹控制系统俯仰通道阻尼回路的传递函数；

2)根据步骤1)确定的俯仰通道阻尼回路的传递函数，确定所述传递函数的校正网络；

3)将步骤2)确定的所述传递函数的校正网络变形处理，获得所述校正网络变形后的结构图；

4)根据步骤3)获得的所述校正网络变形后的结构图，确定所述校正网络的离散差分方程，完成校正网络的离散化处理。

所述步骤1)确定的俯仰通道阻尼回路的传递函数G_f1(s)，具体为：