现代导弹制导控制系统组成研究

王玺锋 温向华

国营长虹机械厂 广西桂林 541002

从实践操作角度来看，导弹制导和控制系统是一个具有极强综合性和复杂性的操作系统，在研究制作期间所设计的各类试验内容对判断其系统性能具有积极作用，如飞行、系统内部设施以及弹体横向震动、仿真试验等，这些都是保障合理科学操作导弹制导和控制系统的基础保障。因此，在新时代背景下，面对国际革新所带来的竞争压力，我国科研机构及工作人员必须要加大对现代导弹制导和控制系统的构成研究，并注重从整体性能和探测精度等方面入手，在保障系统和目标特征达到最大化匹配的基础上，全面提高整体系统的抵抗水平。

1 导弹制导和控制系统

从本质上讲，这一内容主要分为两部分，其一为导弹制导系统，其二为导弹姿态控制系统。而在实践运行中，前者包含了制导计算设备与测量设备，其主要用来计算测量导弹与目标之间的距离以及运行速度，并按照预期设定规律和计算原理构成知道指令，而后经过导弹姿态控制系统按照系统提供的弹道稳定飞行。而后者也被叫做自动驾驶仪，其中包含了执行机构、敏感设备以及计算设备，根本作用在于确保导弹可以稳定飞行[1]。

2 实验原理

导弹制导系统包含了控制指令、探测系统、操控设备等内容，其中操控设备叫做为飞机控制系统，其主要是用来确保导弹可以一直保持在规定范围内飞行。而引导系统会利用探测装置判断导弹的相对目标或发射点所在区域，并由此构成引导指令。控制系统会直接操控导弹，并迅速且准确的执行引导系统提出的指令，促使导弹精准的飞向目标地点。同时，控制系统也可以确保导弹在每段飞行中保持稳定性，因此也被叫做稳定回路，通常情况下这一内容会包含校正装置，其主要用来提高整体系统的控制水平。

在本文概述实验当中，设定系统接收到了制导的指令，并且将其输送到了控制系统中，那么此时的控制系统需要利用伺服系统进行替代。而弹体则用电动机进行替代，而最终设计的控制器则处在速度环和电流环的内外控制中，由此可以确保电机的转速可以快速跟踪所提供的指令信号。

2.1 构建电机模型

现代导弹制导和控制系统所选用的控制电机类型为稀土永磁直流力矩电机，只需要调整加在电枢两边的电压就能促使其稳定运行。

2.2 电流环与速度环的数学模型

本文概述系统实验所选电机驱动类型为功率电子芯片UC3637，结合这一内容的内部结构与扩流电路分析，其中，K2与与形成了UC3637内部误差放大器的模型，而PWM与电动机模型则为，相关参数有：第一，R代表电枢电阻；第二，B代表粘性膜材系数；第三，La代表电枢的电感；第四，K1代表UC3637内部电平移动系数；第五，R4代表UC3637电流检测放大器的跨导水平；第六，TSP代表测速发电机速度反馈信号的滤波时间常数，且会受C3、R22以及R23所影响；第七，Gm0代表PWM放大器的支流放大系数；第八，Us代表电源电压；第九，Ur代表参考电压；第十，Rs代表限流电阻；第十一，Km代表电机的转矩系数；第十二，Jges代表电枢的转动惯量。

3 结果总结

3.1 结果

首先要为速度环设计PID控制器，其次要在前者的基础上为位置环也设计PID调节器，然后也要根据第一步的基础研究PID参数对整体系统性能产生的的影响。根据这一过程所获取的数据信息分析可知：第一，依据比例环节有助于提升系统的无阻尼振荡频率和开环增益，并降低阻尼比，这样不仅能优化系统响应的精准性和快速性，而且可以全面保障系统运行的稳定性。需要注意的是，此时系统超调量与振荡的次数会增加，换句话说在动态运行期间稳定性不强；第二，利用积分环节能优化系统类型，降低稳态误差，但也难以达到预期系统稳定要求，并相应整体运行的动态系统；第三，结合微分环节能进一步优化系统的阻尼比，但并不会影响系统的无阻尼振荡频率和开环增益。由此可知，其在不调整稳定精度的基础上，可以提升系统的动态稳定与快速性能。但需要注意的是，这一内容也会增加系统运行的噪音频率，对整体系统运行而言并没有积极作用。

而在对比PID调节器与模糊控制器、神经网络控制器对整体系统的控制情况发现，前者在简单且受干扰较低的系统中具有良好的控制效果，但若是存在不明确抑或是外部干扰过大的系统，其抵抗控制效果就会下降。而后两者在有效解决PID控制器应用缺陷的同时，还进一步提升了整体系统的抗干扰性[2]。

3.2 总结

根据本文设计实验分析，首先了解导弹制导与控制系统的组成及工作原理，并在此基础上对其基础内容有更深理解；其次要熟练运用matlab和simulink等工具软件设计仿真各类控制器，以此在保障系统模型真实性的同时，准确输出和跟踪指导指令信号，促使导弹可以快速飞向目标；最后要结合对比实验结果对整体系统和所选系统进行深入探讨，以此为这一领域的技术研究提供有效依据。

4 结语

综上所述，在新时代背景下，随着社会经济和科技技术的不断优化，在加强现代导弹制导控制系统科研力度的同时，必须要合理引用现代化技术理念和软件设备，这样不仅能有效解决以往设计分析难题，而且可以进一步提升整体系统设计性能。本文所研究实验结果主要从控制器入手，对PID、模糊以及神经网络这三种类型的应用结果进行了探讨，最终发现前者可以用于控制干扰较小的系统，而后两者可以在此基础上处理干扰更大的系统。