PID飞行体的控制系统设计
毕业论文关键字：飞行体，六自由度， PID校正 Title The design of flight control system
Abstract The flight body contains all the missiles, aircraft flying in the air. The design of flight control system is the main content of the design of flight body. The main content of this paper is:simplify the flight body as a rigid body,establish six degree of freedom motion model,to describe the relationship of force torque and motion parameters of flight body.Neglect coupling effects, decompose flight control system to longitudinal control system and lateral control system, analysis and design of the control system with classical control theory.The primary mission of longitudinal control system is to control the pitch attitude angle and flying height applied, The primary mission of the lateral control system is to control the heading and attitude angle and centroid position of flight body,make it flight according to the requirements.Add PID correction to the design, make the system has enough stability.Finally,attitude hold、altitude hold、heading hold and lateral bias modification of flight body are designed and simulated.
Key words: flying body, six degree of freedom, PID correction
目次
1引言1
1.1飞行控制系统1
1.2飞行控制系统的现状1
2六自由度运动方程模型的建立3
3控制系统分析与设计6
3.1纵向控制系统的分析与设计6
3.2侧向控制系统的分析与设计21
4飞行体控制律设计32
4.1飞行体纵向控制律设计32
4.2飞行体侧向控制律设计37
结论41
致谢42
参考文献43
1 引言
1 引言 1.1 飞行控制系统 飞行体包括一切在空中飞行的导弹、飞机等，飞行体的飞行按动力可分为有动力和无动力两类。有动力飞行是在发动机推力作用下实现的；无动力飞行则是在没有发动机推力的情况下进行的，这时作用在飞行体上的力主要是天体引力，在大气层中飞行时还有空气动力。飞行体控制系统设计是飞行体设计的一项重要内容，它的先进性很大程度上决定了飞行体的先进性。飞行控制律的设计存在两类主要的方法：经典设计方法和先进控制方法。目前国内外在飞行控制系统设计中重点研究和发展的几种方法源]自=优尔-·论~文"网·www.youerw.com/ ，包括最优控制、动态逆控制、鲁棒控制和智能控制等[1-4]，多种方法综合控制是控制律设计的发展方向[5]。飞行控制系统对飞行体的作战性能、可靠性和生存性有诸多影响。高品质的飞行控制系统是现代高性能飞行体实现安全飞行和完成复杂飞行任务的重要保证。为满足现代飞行体的各种要求，传统的飞行控制系统在控制手段、控制对象、控制方式、系统设计方式和系统配备等方面发生了巨大变化。如何将控制理论应用到飞行控制上，一直是研究的重点。目前适用于飞行控制的设计方法分为经典与现代两大类。对于单变量和弱耦合的多变量系统，普遍采用经典设计方法；而具有不确定性的强耦合多变量系统，现代控制技术则是其飞行控制系统设计的主要方法。迄今为止，多数飞行控制系统的控制律主要是利用经典的单回路频域或根轨迹方法设计的[6]。国外使用多变量控制技术设计飞行控制律已经成为行业标准，但在我国，飞行控制系统的设计在工程实践中应用还较少。