[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

说明书

本申请的实施例提供了一种姿态控制系统去任务化校正网络的设计方法，包括：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；根据被控对象设计对应的校正网络中的增益值函数，若当前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，则根据被控对象传递函数，设计校正网络中的第一零点函数，若当前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，则根据被控对象传递函数，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，并将增益值函数、第一零点函数、以及第二零点函数封装为参数库。本申请可以满足不同发射任务的控制需要，不随任务而改变算法。

技术领域

本申请涉及火箭的控制技术领域，具体而言，涉及一种姿态控制系统去任务化校正网络的设计方法。

背景技术

目前商业运载火箭在进行姿态控制系统校正网络设计时，当面临相同发射任务时，采用现有的一套校正网络就可以满足频域的幅值裕度和相位裕度要求。如果面对不同发射任务，采用更加灵活的发射场地、不同的轨道倾角和轨道高度方案的时候，一套校正网络无法满足所有需求，需要进行校正网络重新设计和重新验证，十分耗时耗力。

所以，本领域技术人员急需一种姿态控制系统去任务化校正网络的设计方法来嵌合不同发射任务的控制需要，降低火箭型号的设计周期和后期的试验验证测试工作，节省发射任务的研制成本。

发明内容

本申请的实施例提供了一种姿态控制系统去任务化校正网络的设计方法，可以满足不同发射任务的控制需要，不随任务而改变算法，达到去任务化的效果，极大降低火箭型号设计周期和后期试验验证测试工作，节省发射任务研制成本。

本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本申请的实践而习得。

根据本申请的一个方面，提供了一种姿态控制系统去任务化校正网络的设计方法，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。

在本申请的一些实施例中，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。

在本申请的一些实施例中，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。

在本申请的一些实施例中，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。

在本申请的一些实施例中，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。