导弹自动驾驶仪控制算法鲁棒性研究
收稿日期：2016-06-14修回日期：2016-07-16基金项目：
国家自然科学基金（61203047）；河南省教育厅自然科学基金资助项目（12A120004）作者简介：屈秀敏（1990-），女，河南新乡人，硕士。研究方向：导弹控制算法研究。*摘要：以某型轴对称导弹为研究对象，在解耦和线性化的情况下，得到简化的数学模型。通过求解线性矩阵不等式（LMI ）设计了状态反馈H ∞控制导弹自动驾驶仪，采用模糊和变论域理论设计了变论域模糊PID 控制自动驾驶仪。考虑飞行过程中的干扰、气动参数摄动，对两种自动驾驶仪的控制性能进行对比研究，仿真结果表明，二者皆能实现对导弹制导指令的有效跟踪，其中状态反馈H ∞控制设计的自动驾驶仪在指令跟踪的快速性、准确性和抗干扰性上具有明显的优越性。
关键词：线性矩阵不等式，变论域，模糊控制，自动驾驶仪，鲁棒性
中图分类号：TJ765文献标识码：A DOl ：10.3969/j.issn.1002-0640.2017.08.012导弹自动驾驶仪控制算法鲁棒性研究*
屈秀敏，刘珊中，刘永斌
（河南科技大学信息工程学院，河南洛阳471023）
Research on Robustness of Missile Autopilot Control Alogorithm
QU Xiu-min ，LIU Shan-zhong ，LIU Yong-bin
（School of Information Engineering ，Henan University of Science and Technology ，Luoyang 471023，China ）
Abstract ：Taking a certain type of axis symmetrical missile as the research object ，a simplified mathematical model is obtained in the case of decoupling and linearization.The state feedback H ?control missile autopilot is designed by solving linear matrix inequality （LMI ），and the variable universe fuzzy PID control autopilot is designed by using fuzzy and variable universe theory .Considering the disturbance and the perturbation of aerodynamic parameters during flight ，a comparative study is carried out on the control performance of the both autopilots.The simulation results show that both of them can achieve tracking of the missile guidance command effectively ，especially the state feedback H ?control missile autopilot has obvious advantages in rapidity and accuracy of the command tracking and anti-interference.Key words ：
linear matrix inequality ，variable universe ，fuzzy control ，autopilot ，robustness 0引言导弹控制系统中的气动参数随着导弹飞行速度、飞行高度，以及战场环境等的改变会发生剧烈变化，这种不确定性的变化会严重影响导弹控制系统的性能。为了实现制导指令的精确跟踪，及时修
正偏差，使导弹运行在期望的轨道上，这就要求设
计的导弹自动驾驶仪应该具有很强的鲁棒性和抗
干扰性。
本文在弹道特征点上设计了基于线性矩阵不
等式（LMI ）的状态反馈H ∞控制导弹自动驾驶仪，
在模糊控制的基础上，引入伸缩因子设计了变论域
模糊PID 控制自动驾驶仪，通过研究两种自动驾驶
仪的指令跟踪性能和鲁棒性，以期找到更适合于导
弹自动驾驶仪的设计方法。1导弹数学模型的建立将导弹的模型分为3个通道，即俯仰通道、偏
文章编号：1002-0640（2017）08-0052-05Vol.42，No.8
Aug ，2017
火力与指挥控制Fire Control &Command Control 第42卷第8期2017年8月
52··