[发明专利]一种姿态控制系统去任务化校正网络的设计方法在审
申请号: | 202210360771.6 | 申请日: | 2022-04-07 |
公开(公告)号: | CN114967432A | 公开(公告)日: | 2022-08-30 |
发明(设计)人: | 黄晓平;岳小飞;李耀方;唐梦莹;周一凡;刘李雷;杨凯铜;王志军;杨跃;韩明晶;李钧;彭焱;赵宁;彭彦召;李文伟 | 申请(专利权)人: | 航天科工火箭技术有限公司 |
主分类号: | G05B13/02 | 分类号: | G05B13/02 |
代理公司: | 北京众达德权知识产权代理有限公司 11570 | 代理人: | 甄伟军 |
地址: | 431400 湖北省武汉市新洲区阳*** | 国省代码: | 湖北;42 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 姿态 控制系统 任务 校正网络 设计 方法 | ||
1.一种姿态控制系统去任务化校正网络的设计方法,其特征在于,所述方法包括:
S1:根据目标弹道获取小扰动线性化方程系数,确定被控对象传递函数;
S2:根据被控对象设计对应的校正网络中的增益值函数,如果当前设计的校正网络增益值函数无法满足被控对象姿态控制回路开环传递函数频域指标要求,则执行S3,反之则执行S5;
S3:根据所述被控对象传递函数,设计校正网络中的第一零点函数,如果当前设计的校正网络增益值函数无法满足被控对象姿态控制回路开环传递函数频域指标要求,则执行S4,反之则执行S5;
S4:根据所述被控对象传递函数,设计校正网络中的第二零点函数,直至校正网络满足所有任务弹道为止,执行S5;
S5:将所述增益值函数、第一零点函数、以及第二零点函数封装为参数库;
其中,所述目标弹道为运载火箭的所有任务弹道中的任意一条,所述增益值函数的表现形式为关于运载火箭速度的函数,所述第一零点函数的表现形式为关于运载火箭高度的函数,所述第二零点函数的表现形式为关于运载火箭攻角的函数。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述运载火箭俯仰传递函数的公式如下:
其中,b1、b2、b3、c1、c2、c3为小扰动线性化方程系数。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述根据目标弹道获取小扰动线性化方程系数,确定被控对象传递函数,包括:
获取小扰动线性化方程系数,确定所述目标弹道对应的目标运载火箭俯仰传递函数;
根据任务弹道参数,计算得到目标小扰动线性化方程系数的具体数值。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述总体参数包括发射任务对应的弹道数据,环境数据,质量质心转动惯量,气动数据。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述校正网络的形式如下:
其中,K为增益值、-1/T1第一零点和-1/T2为第二零点。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述如果当前设计的校正网络增益值函数无法满足被控对象姿态控制回路开环传递函数频域指标要求,包括:
如果当前设计的校正网络增益值函数的相位裕度小于预设相位裕度,则判断当前设计的校正网络增益值函数的相位裕度无法满足指标要求;
如果当前设计的校正网络增益值函数的幅值裕度小于预设幅值裕度,则判断当前设计的校正网络增益值函数的幅值裕度无法满足指标要求。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述预设相位裕度为30°,所述预设幅值裕度为6dB。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
获取当前发射任务的发射弹道;
按照所述发射弹道的控制要求,从所述参数库中读取对应的增益值函数、第一零点函数、以及第二零点函数;
根据当前发射任务的运载火箭速度、运载火箭高度、以及运载火箭攻角,确定所述发射弹道的校正网络对应的增益值、第一零点和第二零点。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码由处理器加载并执行以实现如权利要求1至8任一项所述的姿态控制系统校正网络的设计方法所执行的操作。
10.一种计算机设备,其特征在于,所述计算机设备包括一个或多个处理器和一个或多个存储器,所述一个或多个存储器中存储有至少一条程序代码,所述至少一条程序代码由所述一个或多个处理器加载并执行以实现如权利要求1至8任一项所述的姿态控制系统校正网络的设计方法所执行的操作。
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