[发明专利]一种适用于复合稳定控制系统的调参方法及系统

说明书

本发明提供了一种适用于复合稳定控制系统的调参方法及系统，包括以下步骤：步骤S1：将增稳回路和过载回路依次从舵控处断开分析复合稳定控制系统的开环特性，通过增稳回路、过载回路的开环参数设定值反解复合稳定控制系统的参数；步骤S2：采用粒子群算法对增稳回路、过载回路的开环参数进行优化设计。本发明提供的用于复合稳定控制系统的调参方法，是从复合稳定控制系统的开环指标出发，更有利于理解系统的稳定性。采用粒子群优化算法对增稳回路、过载回路的开环指标进行优化，并给出优化函数和边界约束的形式，为稳定控制系统设计提供了新思路。

技术领域

本发明涉及导弹控制系统设计领域，具体地，涉及一种适合复合稳定控制系统的调参方法及系统。

背景技术

复合稳定控制系统因其良好的性能广泛应用于导弹的控制系统设计中。在设计复合稳定控制系统时，通常可采用极点配置法结合频域设计法，通过选取时间常数、角频率、阻尼系数，配置系统极点对控制系统进行设计，该方法从系统的闭环指标出发，通过优化设计达到系统要求的指标，不利于理解系统的开环性能指标。采用经典优化法对复合稳定控制系统的参数进行优化时，一般需要在设计初值的基础上进行不断试凑调整，以满足控制系统的指标要求，工作量较大且十分繁琐。

在公开号为CN108120348A的中国发明专利申请文件中，公开了一种防空导弹的复合控制系统，根据导弹的轴对称性，以俯仰通道为研究对象，基于前馈-反馈回路设计策略，利用气动舵构筑攻角反馈飞行控制系统，由控制指令形成攻角指令；以直接力为基础构造法向过载反馈控制，直接力控制回路采用模糊PD控制器进行参数优化。该复合控制系统可以很好地满足快速响应和攻击大机动目标的要求，通过对模糊控制器的三个加权系数的调节，可以保证控制系统的响应速度快，超调量小，且能达到稳态，并且具有较好的鲁棒性。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种适用于复合稳定控制系统的调参方法及系统。

根据本发明提供的一种适用于复合稳定控制系统的调参方法，包括以下步骤：

步骤S1：将增稳回路和过载回路依次从舵控处断开分析复合稳定控制系统的开环特性，通过增稳回路、过载回路的开环参数设定值反解复合稳定控制系统的参数；

步骤S2：采用粒子群算法对增稳回路、过载回路的开环参数进行优化设计。

优选的，所述步骤S1中，利用增稳回路截止频率、过载回路截止频率、过载回路相位裕度的设定值，通过方程联立反解得出需要设计的参数：

式中,k_sf、k_g、k_i—复合稳定控制系统参数，ω_cn为增稳回路截止频率设定值，ω_cw为过载回路截止频率设定值，γ为过载回路相位裕度设定值，k_m为弹体开环传递系数，T_qd为导弹气动时间常数，k_gy、k_acc为角速度陀螺、加速度计环节，k_dj为舵系统环节；x₁、x₂、x₃的形式为

式中，T为导弹时间常数；ε为导弹的相对阻尼系数；

根据k_sf＞0,k_gk_i＞0,k_i＞0从两组参数中选择合适的根。