(4)非线性问题
炮弹的运动模型是一个十分复杂的非线性时变模型. 过去常采用“系数冻结法”和“小扰动”假设来设计制导炮弹的控制系统,但是传统的设计方法忽略了模型中的非线性项和耦合项的影响,破环了系统的完整性,这样在实际操纵中可能会出现一些问题,而且也会影响控制精度。针对炮弹在飞行过程中会出现各种外界干扰和内在参数的变化,有研究者将微分几何理论与变结构控制有机地结合起来,给出了一种基于反馈线性化的滑模变结构控制器设计方法,并用该方法对某远程制导炮弹控制系统进行设计,该系统是一个非线性系统。仿真结果表明,所设计的控制器控制性能良好,且有很强的鲁棒性,这将会大大减少切换的次数,有利于大空域作战武器的飞行稳定和控制系统控制精度的提高[13]。
(5)其他问题
除了上面列举的控制系统可能遇到的问题之外,还有一些影响因素,如制导炮弹滚速及舵机动态特性的相互影响,对于制导炮弹的精确控制和高性价比制造有重要作用[14];作用于非质心的脉冲推力会产生绕质心的控制力矩, 使弹轴发生偏转, 弹体姿态发生变化,影响制导系统精度[15]。
1.3制导炮弹的优势及发展趋势
制导炮弹具有高精度、射程远、可打击静止和运动目标特点,攻击方式灵活、弹道可控、应用范围更广。它的发展,一方面要求其在精度、射程、威力上不断更近,一方面希望其更加经济化、小型化、智能化。
未来制导炮弹的发展趋势为[1-2]:
(1) 发展精确制导技术,改进探测装置,进一步提高命中精度;
(2) 对启控时间进行合理设计,从发射平台和炮弹两方面增大射程,提高作战范围;
(3) 提高制导炮弹载荷能力,增加其打击方式,以达到一弹多用,提高杀伤力的目的;
(4) 研究成熟可靠稳定的控制算法,并具有较好的工程应用性;
(5) 智能化设计,增强其抗干扰性能;发射后不管技术,提升自身防护能力;小型化及智能化;
(6) 不影响其性能的情况下,尽可能降低其成本。
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