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本课题研究的是飞航导弹在巡航阶段的高度控制问题。现代飞航导弹的巡航高度一般都低于30米,进行掠海飞行。因此,飞航导弹的飞行高度是控制系统的一个重要参数。传统的导弹高度控制系统通常采用PID控制,但PID控制器的设计是基于导弹精确的数学模型的。而导弹系统属于高阶非线性时变系统,因此很难建立精确的数学模型。模糊控制具有不需要精确的被控对象的数学模型,鲁棒性好,能够较大范围的适应参数变化的优点。因此,本文采用模糊控制器进行导弹的高度控制,做了有益的尝试。 本文通过对导弹的运动方程和传递函数进行合理的简化,得到了导弹高度回路的模型。设计了导弹高度回路的PID控制器,采用Matlab中的非线性设计模块对PID控制参数进行了优化,并给出了仿真结果。在分析了模糊控制基本理论的基础上,分别设计了采用Mamdani模糊推理算法的常规模糊控制器和采用Sugeno模糊推理算法的带修正因子的模糊控制器。仿真结果显示,这两种模糊控制器都比传统的PID控制有更快的响应速度。常规模糊控制器和带修正因子的模糊控制器都以偏差和偏差变化率作为控制输入,因此,可以看作是特殊形式的PD控制。它们不包含有积分作用,因而在被控对象参数发生变化或系统受到扰动作用时无法保证系统的稳态精度。为了克服这一缺点,将模糊控制和PID控制结合在一起,根据各自的特点构造了一个模糊-PID控制系统,该系统通过模糊控制器对PID参数进行实时调整。仿真结果表明,模糊PID控制系统比PID控制具有更快的动态响应特性,更小的超调,同时又比普通模糊控制具有更高的稳态精度。