基于状态观测器的弹性导弹自动驾驶仪内模设计方法

针对弹性导弹的控制问题,设计一种内模控制器和降阶状态观测器相结合的纵向自动驾驶仪,作为对Ray-theon三回路自动驾驶仪的一种推广.首先,从包含弹性振动特性的控制系统模型出发,构建降阶状态观测器对不可直接测量的状态变量进行估计;其次,根据内模控制原理设计控制器来满足自动驾驶仪跟踪制导指令的要求,并对观测器和控制器可独立设计的分离原理进行证明;最后,根据自动驾驶仪的相关设计指标,通过线性二次型调节器来设计有效的控制增益.仿真结果表明,该方法相较于经典Raytheon三回路有一定的优越性,不仅可以实现姿态稳定和过载指令的有效跟踪,对弹性振动也有明显的抑制作用.