远程飞航导弹的块对角非线性控制系统设计及其应用

本文主要探讨了远程飞航导弹的非线性控制系统设计，这是非线性系统控制理论在实际军事应用中的一个重要课题。作者顾文锦、王上星和韦峰基于海军航校工程学院的研究背景，针对远程巡航导弹的复杂动态特性，采用了一种创新的方法来处理其非线性运动模型。 论文首先阐述了将巡航导弹的非线性运动模型转化为块对角结构的过程。块对角结构是一种特殊的数学模型形式，它将系统的矩阵分解为对角元素相互独立的部分，简化了系统分析和控制设计。通过对块对角非线性系统及其逆解的定义，作者引入了块对角控制器（Blockdiagonal Controller，简称BD-C）的概念，这是一种特别适用于此类复杂系统的控制策略。 微分几何反馈线性化理论是关键工具，它允许将非线性系统转换为线性系统进行处理。通过这种方法，设计出的块对角控制器能够有效地补偿导弹运动中的非线性效应，提高系统的稳定性与跟踪性能。尽管对于低阶系统可以直接应用基本理论，但对于像飞机和导弹这样的高复杂度系统，这种特殊结构的模型处理方法显得尤为重要。 在具体操作中，作者将战术飞航导弹的运动模型转化为块对角结构，并成功应用BD-C设计方法。仿真结果证实了这种方法的有效性，不仅展示了系统出色的跟踪性能，还展现了其在实际应用中的广泛潜力。文章结构清晰，分别从巡航导弹模型的块对角结构、BD-C设计原理、设计步骤、仿真结果以及总结等方面进行了深入探讨。 这篇文章提供了一种实用的策略，通过非线性控制系统设计，改进了远程飞航导弹的导航和制导性能，对于提升导弹精确打击能力具有重要的意义。对于从事航天、航空和导弹控制领域的科研人员来说，理解和掌握这种块对角控制器的设计方法和技术将有助于推进相关技术的发展。