《大攻角空空飛彈的建模與控制研究》是依託上海交通大學，由張衛東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大攻角空空飛彈的建模與控制研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：張衛東
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
空空飛彈技術研究是各國武器裝備發展的戰略重點.現代空空格鬥彈戰鬥技術性能要求其具有很高機動過載.提高機動過載的有效途徑是提高最大使用攻角.飛彈在大攻角飛行狀態下各通道間存在嚴重的氣動交叉耦合現象,採用常規方法設計的飛行控制系統已經無法滿足要求.針對我國在大攻角飛彈控制這一核心技術方面遇到的瓶頸,本項目開展大攻角飛彈建模與解耦控制的前瞻性研究,目的是為飛彈設計提供理論上的積累和技術上的支撐.項目在分析先進控制理論套用於飛彈設計時存在問題的基礎上,利用課題組在控制理論研究方面的優勢,針對大攻角空空格鬥彈的特點研究建模與控制問題,面向解耦控制建立混合機理和數據驅動模型,解決特徵點建模存在的主要問題;基於最優控制理論發展解耦器和控制器一體化設計方法,通過無權函式的解析設計克服現有理論在套用範圍、權函式選擇、系統分析和設計複雜度方面存在的問題,為飛彈設計提供理論上嚴謹而又工程上可行的先進設計方法.
結題摘要
空空飛彈技術研究是各國武器裝備發展的戰略重點.現代空空格鬥彈戰鬥技術性能要求其具有很高機動過載.提高機動過載的有效途徑是提高最大使用攻角. 飛彈在大攻角飛行狀態下各通道間存在嚴重的氣動交叉耦合現象,採用常規方法設計的飛行控制系統已經無法滿足要求.針對我國在大攻角飛彈控制這一核心技術方面遇到的瓶頸,本項目開展了大攻角飛彈建模與解耦控制的前瞻性研究,在分析先進控制理論套用於飛彈設計時存在問題的基礎上,利用課題組在控制理論研究方面的優勢,針對大攻角空空格鬥彈的特點建立了混合機理和數據驅動模型;基於H2最優控制理論發展了解耦器和控制器一體化設計方法,通過無權函式的解析設計克服了現有理論在套用範圍、權函式選擇、系統分析和設計複雜度方面存在的問題,為飛彈設計提供了理論上嚴謹而又工程上可行的先進設計方法；圍繞前向攔截問題採用變結構控制理論研究了自適應導引律問題，在三維空間內建立了飛彈攔截離散化幾何模型，開發了飛彈攔截的三維可視化研究平台。 本項目最突出的學術成果是提出了低複雜度的解耦器和控制器一體化設計方法,通過新的解耦控制方法，採用著名的IEEE CDC Benchmark問題說明了新方法可以得到目前國際上複雜度最低的設計結果. 在本項目的支撐下，項目組已在國際著名出版社出版英文專著1本,發表科研論文20篇，包括11篇SCI論文(含錄用)，申報專利2項。另外有2篇論文投稿到國外刊物,目前正在提交修改複審稿。順利完成了項目任務書預期的研究內容，並再此基礎上對研究內容有進一步拓展。
