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正文摘录:

·56·应用科技第32卷构控制系统的输出曲线无超调、无稳态误差、稳定性也好.可以说，所设计的导弹高度控制系统具有良好的控制性能.下面分析一下所设计的变结构高度控制回路的抗干扰性和鲁棒性pj.根据导弹在空中飞行时的情况，F(f)可以是等效舵偏干扰、常值风和阵风干扰等.施加控制的目的是要克服持续干扰而使系统的输出保持为定值.本设计中，在弹体上加瞬变干扰，干扰取为在舵偏角后加幅值为一2。，频率为1rad／s的正弦函数作为等效舵偏干扰，分别采用PID控制和变结构控制对系统进行仿真.其控制器的参数同前，仿真结果见图4.导弹在平飞阶段的速度和弹体参数变化不大，但在刚进入平飞段和到达攻击目标前，速度和弹体参数还是有很大变化的.现以这两个时段的参数代入系统中，分别采用PID控制和变结构控制对系统进行仿真.仿真结果见图5和图6.鬟1.。戢。.4o。i图4系统受干扰时的变结构和PID控制仿真图141121-O争8O-60402O∥s图5弹体参数变大时的变结构和PID控制仿真图11O宣O毫OO.O图6弹体参数变小时的变结构和PID控制仿真图通过图4～6的比较可以看出，PID控制对瞬变及正弦函数交变干扰不起作用，变结构控制下系统抑制干扰能力要强得多.在弹体参数发生变化时，变结构控制系统几乎不受影响，而PID控制在刚进入平飞段时系统超调量增大，超过了20％，调节时间延长；在到达攻击目标前，系统变化不是很大，但峰值时间延长.总的来说，系统的动态稳定性变差.因此，滑模变结构的控制规律在抗干扰方面优于PID控制规律.对于一个具体的高阶复杂非线性系统，很难建立一种标准来对它的鲁棒性进行研究.在工程实践中，已使用了一种模型鲁棒度的概念，能非常方便地。对一个具体系统进行鲁棒性研究比较.所谓鲁棒度，就是让设计的控制参数作±￡％改变，仍能使系统保持稳定的最大￡值，称为仿真鲁棒度Hj.在这里，取参数变化±100％，即弹体参数L、亭。、r，。。、K。变化±100％，其他参数不变.分别对系统进行仿真.图7表示弹体参数变化±100％·时系统的仿真结果.笼1。戢。.40。；1一参数变化+100％后2一参数没变化时3一参数变化一100％，后图7弹体参数变化±100％时系统的仿真结果由图7可知，在系统控制参数变化量为±100％时，系统的响应曲线没有出现大的偏差，系统仍保持稳定.可以认为，所设计的系统的鲁棒度为100％，，也就是说，所设计的系统具有较强的模型鲁棒性.4结束语由以上的讨论可知，采用变结构控制所设计的导弹高度控制系统具有快速性好、超调量小、抗干扰性强、能适应较大的系统参数变化等优点，而且在控制过程中实现简单，因此在导弹的高度控制上具有很好的实用价值.参考文献：[1]潘荣霖.飞航导弹自动控制技术[M].北京：宇航出版社，1991.[2]高为柄.变结构控制理论及设计方法[M].北京：科学技术出版社，1996.[3]宋建梅.导弹模型参考变结构控制系统设计[J].战术导弹控制技术，2002(2)：7—12.[4]王丰尧.滑模变结构控制[M].北京：机械工业出版社，1998.[责任编辑：李雪莲]