飞行器制导控制半实物系统采样步长的优化设计

摘要

为了提高飞行器制导控制系统半实物仿真的仿真精度,提出通过合理选择采样步长,优化仿真实时性来协调系统计算能力与仿真精度之间关系的思想.建立了制导控制半实物仿真系统的模型,依据采样控制原理推论出约束半实物仿真采样步长的主要条件.依据优化原则,建立了满足数值计算精度及稳定性的约束条件,推导出优化的采样步长.最后,对制导控制系统进行半实物仿真.系统软件采用C语言编写了飞行器的六自由度运动方程,硬件为三轴转台系统和Vxworks操作系统的嵌入式仿真机,并在转台内框加入陀螺实现稳定控制.结果表明,在优化设计的采样步长1 ms下,系统的实时性能够满足制导控制仿真精度及稳定性要求.在不增加系统软硬件负担的情况下,提升了半实物系统的置信度.