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在反导拦截系统中,拦截弹对指令的响应速度是影响最终脱靶量的重要因素之一。通常,对给定的制导律,拦截弹对指令加速度的响应时间常数越小,最终的脱靶量也可能越小。对于只有气动控制的拦截弹,由于飞行的末段大气密度降低进而导致拦截弹的可用过载及可用的力和力矩都大幅度降低,最终导致响应时间常数增大。在纯气动控制的基础上附加侧向推力控制可以增加导弹的控制力和力矩,同时提供一部分过载,因此可以大大提高控制性能,减小时间常数,从而提供拦截精度。因此气动力与侧向力的复合控制方法在新一代防空导弹中得到了广泛的应用本文所研究的导弹,其复合控制所用的侧向推力由固体燃料的姿控发动机阵列所产生,这个阵列安装在导弹头部附近,因而主要提供导弹的控制力矩。由于是采用固体燃料,侧向推力呈现离散脉冲特性。另外由于阵列中的小发动机离散的分布在空间的各个方位上,为了能够充分利用这些小发动机,导弹必须以一定的速度旋转,这更增大了控制器设计的难度。本文首先建立了滚转导弹运动的六自由度模型及导弹所受的各种力的模型。其中由于侧向推力的离散脉冲特性,使得整个系统成为混杂系统,对于该混杂系统,采用有限状态机建立了姿态发动机模型。在此基础上,提出了基于指令分解的控制器设计方法。进行复合控制器设计时,将姿控发动机系统和气动控制系统均视为控制力矩发生器,应用动态逆方法获得驱动导弹运动所必需的控制力矩,根据姿控发动机系统和气动控制系统所能提供控制力矩的能力将所需的控制力矩分配给两套系统。姿控发动机系统根据分配的指令选择适当的发动机组合,根据姿控发动机的气动情况最终确定气动控制系统的指令。