JP2008282195A - Flying object control device - Google Patents
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Abstract
【課題】ロールの制御を的確に行なう飛しょう体の制御装置を提供する。
【解決手段】レートセンサから出力された角速度から、ロール系、ピッチ系、ヨー系の制御信号を算出し、さらに飛しょう体の複数の操舵翼の操舵角を算出して角操舵翼を制御する際に、ロール系の角速度又はロール系の姿勢角が大きい場合には、ロール系の角速度又はロール系の角速度を積分して得られたロール系の姿勢角が大きいほどピッチ系及びヨー系の操舵角を小さく抑制することを特徴とする。
【選択図】図1An object of the present invention is to provide a flying object control apparatus for accurately controlling a roll.
A control signal for a roll system, a pitch system, and a yaw system is calculated from an angular velocity output from a rate sensor, and a steering angle of a plurality of steering blades of a flying body is calculated to control the angular steering blades. When the roll system angular velocity or the roll system attitude angle is large, the larger the roll system attitude angle obtained by integrating the roll system angular velocity or roll system angular velocity, the more the pitch system and yaw system steering. It is characterized by suppressing the corners to be small.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、例えばミサイルのような飛しょう体の飛しょう姿勢を制御する制御装置に関する。 The present invention relates to a control device that controls the flying attitude of a flying object such as a missile.
飛しょう体は飛しょう中にその姿勢を制御する必要がある。例えば、追跡目標が進行方向を変更した場合の他にも、気流の状態などにより飛しょう姿勢が乱れた場合に、飛しょう姿勢を効率よく所望の状態に変化させる必要が生じる。 It is necessary to control the attitude of the flying object during the flight. For example, in addition to the case where the tracking target changes the traveling direction, when the flying posture is disturbed due to the state of the air current or the like, it is necessary to efficiently change the flying posture to a desired state.
図5(a)は、飛しょう体の外観とその制御方向を示した図である。また、図5(b)は飛しょう体501を矢印Aの方向から見た図である。
Fig.5 (a) is the figure which showed the external appearance of the flying body, and its control direction. FIG. 5B is a view of the
図5(a)及び(b)に示すように、飛しょう体に搭載される飛しょう体の制御装置は飛しょう体501の飛しょう姿勢をピッチ503、ヨー504、ロール502の3方向の制御を、第1操舵翼601、第2操舵翼602、第3操舵翼603、第4操舵翼604の4枚の操舵翼の回転角を制御することによっておこなう。
As shown in FIGS. 5A and 5B, the flying object control device mounted on the flying object controls the flying attitude of the
これらの方向のうち、ピッチ503は第2操舵翼602と第4操舵翼604の2枚の操舵翼、ヨー504は第1操舵翼601と第3操舵翼603の2枚の操舵翼を用いて制御する。また、ロール502は上記の4枚の操舵翼を用いて制御する。
Of these directions, the
このため、例えばピッチ503とロール502の2方向を同時に制御する必要がある場合、従来の飛しょう体の制御装置は第2操舵翼602と第4操舵翼604にピッチ503とロール502の舵角の合計値を出力していた。この際、制御方向のいずれかが極端に大きくなった場合、舵角の合計値が操舵翼の回転可能な範囲を超えてしまい、飛しょう体の制御が適切に行なわれないことがあるという問題点があった。
For this reason, for example, when it is necessary to control two directions of the
この点に関し、飛しょう体に慣性装置を搭載し、この慣性装置が検知した飛しょう速度や飛しょう高度を基に操舵翼の舵角が操舵翼の回転可能な範囲を超えないように制限するリミタを設ける技術が提案されている(例えば、特許文献1)。
しかし、特許文献1に記載の技術によっては、飛しょう速度や飛しょう高度は動圧を算出することには効果的ではあるものの、ロール502の程度を的確に検知することには効果的ではないため、飛しょう体の飛しょう姿勢を的確に制御することが困難である、という問題点があった。
However, depending on the technique described in Patent Document 1, the flying speed and the flying altitude are effective for calculating the dynamic pressure, but are not effective for accurately detecting the degree of the
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、ロールの制御を的確に行なう飛しょう体の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a flying object control apparatus that accurately controls a roll.
この目的を達成するために本発明は、飛しょう体に搭載され、レートセンサから出力された角速度から、ロール系、ピッチ系、ヨー系の制御信号を算出し、さらに飛しょう体の複数の操舵翼の操舵角を算出して角操舵翼を制御する飛しょう体の制御装置であって、ロール系の角速度又はロール系の姿勢角が大きい場合には、ロール系の角速度又はロール系の姿勢角が大きいほどピッチ系及びヨー系の操舵角を小さく抑制することを特徴とする飛しょう体の制御装置を提供する。 In order to achieve this object, the present invention is mounted on a flying object, calculates control signals for the roll system, pitch system, and yaw system from the angular velocity output from the rate sensor, and further controls a plurality of steering objects of the flying object. A flying body control device that calculates the steering angle of a blade and controls the angular steering blade, and when the angular velocity of the roll system or the attitude angle of the roll system is large, the angular velocity of the roll system or the attitude angle of the roll system A flying body control device is characterized in that the larger the is, the smaller the steering angle of the pitch system and yaw system is suppressed.
本発明によれば、ロール系の角速度又はロール系の姿勢角の大きさに応じてピッチ系及びヨー系のリミタの最大値を変化させる。このため、ロールの速さやロールの大きさに適切に対応した操舵翼の制御が可能となり、さらに安定した飛しょう体のロールの制御が可能となるという効果がある。 According to the present invention, the maximum values of the pitch and yaw limiters are changed according to the angular velocity of the roll system or the attitude angle of the roll system. For this reason, it is possible to control the steering blade appropriately corresponding to the speed of the roll and the size of the roll, and it is possible to control the flying body roll more stably.
以下、本発明による飛しょう体の制御装置の一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of a flying object control apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<第1の実施形態の詳細>
図1は、第1の実施形態の飛しょう体の制御装置の構成を示す概要図である。図1に示すように、本実施形態の飛しょう体の制御装置は、飛しょう体の姿勢変化の角速度を出力するレートセンサ200から角速度を入力し、ロール系の軸周りの舵角とピッチ系の軸周りの舵角とヨー系の軸周りの舵角とを算出する軸舵角算出部11と;レートセンサ200から角速度を入力し、ピッチ系の制御信号を抑制するピッチ系リミタの最大値と、ヨー系の制御信号を抑制するヨー系リミタの最大値とをそれぞれ出力するリミタ最大値変更部16と;軸舵角算出部11から入力したピッチ系の軸周りの舵角とヨー系の軸周りの舵角とを、リミタ最大値変更部16から入力したピッチ系リミタの最大値とヨー系リミタの最大値によって抑制して出力するリミタ17と;軸舵角算出部11が出力したロール系の軸周りの舵角と、リミタ17が出力した抑制済みピッチ系の軸周りの舵角と抑制済みヨー系の軸周りの舵角とを入力し、飛しょう体の飛しょう姿勢を制御する複数の操舵翼を制御する操舵翼制御信号を算出する操舵翼舵角算出部12と;を備える。
<Details of First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of the flying object control device of the first embodiment. As shown in FIG. 1, the flying object control device of the present embodiment inputs an angular velocity from a
レートセンサ200は飛しょう体に搭載される。レートセンサ200はこの飛しょう体の姿勢変化の角速度を検出して出力する。出力は例えばロール系、ピッチ系、ヨー系の3次元方向それぞれの角速度を出力する。
The
軸舵角算出部11は、レートセンサからこれらの角速度を入力し、ロール系の軸周りの舵角を算出するロール系制御部11Rと、ピッチ系の軸周りの舵角を算出するピッチ系制御部11Pと、ヨー系の軸周りの舵角を算出するヨー系制御部11Yと、を備える。
The shaft rudder angle calculation unit 11 inputs these angular velocities from the rate sensor, calculates a rudder angle around the axis of the roll system, and pitch system control to calculate the rudder angle around the pitch axis.
リミタ最大値変更部16は、レートセンサ200から角速度を入力し、ピッチ系のリミタ値とヨー系のリミタ値を算出するリミタ算出部15と、ピッチ系の制御信号を抑制するピッチ系リミタの最大値を出力するピッチ系リミタ最大値変更部16Pと、ヨー系の制御信号を抑制するヨー系リミタの最大値を出力するヨー系リミタ最大値変更部16Yと、を備える。
The limiter maximum value changing unit 16 receives an angular velocity from the
リミタ17は、軸舵角算出部11のピッチ系制御部11Pから入力したピッチ系の軸周りの舵角をリミタ最大値変更部16のピッチ系リミタ最大値変更部16Pから入力したピッチ系リミタの最大値によって抑制するピッチ系リミタ17Pと、軸舵角算出部11のヨー系制御部11Yから入力したヨー系の軸周りの舵角をリミタ最大値変更部16のヨー系リミタ最大値変更部16Yから入力したヨー系リミタの最大値によって抑制するヨー系リミタ17Yと、を備える。
The
操舵翼舵角算出部12は、軸舵角算出部11のロール系制御部11Rが出力したロール系の軸周りの舵角と、リミタ17のピッチ系リミタ17Pが出力した抑制済みピッチ系の軸周りの舵角と、リミタ17のヨー系リミタ17Yが出力した抑制済みヨー系の軸周りの舵角とを入力し、飛しょう体の飛しょう姿勢を制御する複数の操舵翼を制御する操舵翼制御信号をそれぞれ算出する。
Steering blade rudder
次に、本実施形態の飛しょう体の制御装置の動作を説明する。ロール系制御部11Rの出力信号であるロール系の軸周りの舵角をr、ピッチ系制御部11Pの出力信号であるピッチ系の軸周りの舵角をp、ヨー系制御部11Yの出力信号であるヨー系の軸周りの舵角をy、とする。また、飛しょう体の飛しょう姿勢を制御する複数の操舵翼が4枚あるとき、それぞれ第1の操舵翼、第2の操舵翼、第3の操舵翼、第4の操舵翼とする。
Next, the operation of the flying body control device of the present embodiment will be described. The rudder angle about the roll system axis that is the output signal of the roll system control unit 11R is r, the rudder angle about the pitch system axis that is the output signal of the pitch
このとき、操舵翼舵角算出部12から、第1の操舵翼を制御する第1操舵部131に出力される制御信号を第1操舵信号d1、第2の操舵翼を制御する第2操舵部132に出力される制御信号を第2操舵信号d2、第3の操舵翼を制御する第3操舵部133に出力される制御信号を第3操舵信号d3、第4の操舵翼を制御する第4操舵部134に出力される制御信号を第4操舵信号d4とする。これらの各制御信号は以下のように表せる。
At this time, the control signal output from the steering blade rudder
d1=y+r
d2=p+r
d3=−y+r
d4=−p+r
(−は+と反対方向への操舵翼の旋回を示す。)
例えば、各操舵翼の旋回範囲が+−10°であるとする。ここで、p=5°、r=6°とすると、d1=11°となり、操舵翼の旋回範囲を超えるため、飛しょう体を的確に制御できない。
d1 = y + r
d2 = p + r
d3 = −y + r
d4 = −p + r
(-Indicates turning of the steering blade in the opposite direction to +)
For example, it is assumed that the turning range of each steering blade is + −10 °. Here, if p = 5 ° and r = 6 °, d1 = 11 °, which exceeds the turning range of the steering blade, and thus the flying object cannot be accurately controlled.
本実施形態の飛しょう体の制御装置は、リミタ17において、ピッチ系リミタの最大値Lpと、ヨー系リミタの最大値Lyを用いて、次のように制御する。
In the
すなわち、d1乃至d4がそれぞれ操舵翼の旋回範囲を超えた場合、次のような式によりd1乃至d4を抑制する。 That is, when d1 to d4 exceed the turning range of the steering blade, d1 to d4 are suppressed by the following formula.
d1=y+r 但し、y>Lyのとき、 d1=Ly+r
d2=p+r 但し、p>Lpのとき、 d2=Lp+r
d3=−y+r 但し、−y<−Lyのとき、d3=−Ly+r
d4=−p+r 但し、−p<Lpのとき、 d4=−Lp+r
ここで、本実施形態の飛しょうの制御装置は、レートセンサ200が出力したロール角速度が増加した場合、リミタ最大値変更部16が、ピッチ系リミタの最大値Lp及びヨー系リミタの最大値Lyを減少させる。
d1 = y + r However, when y> Ly, d1 = Ly + r
d2 = p + r However, when p> Lp, d2 = Lp + r
d3 = −y + r However, when −y <−Ly, d3 = −Ly + r
d4 = −p + r However, when −p <Lp, d4 = −Lp + r
Here, when the roll angular velocity output from the
すなわち、本実施形態の飛しょうの制御装置は、図2に示すようにLp、Lyをレートセンサ200が検出したロール角速度が大きくなるに従って、小さくするように制御する。結果として、ロール系の制御信号が優先され、飛しょう体のロールが先ず止められる。
That is, the flying control apparatus of the present embodiment controls Lp and Ly so as to decrease as the roll angular velocity detected by the
以上のように算出されたd1乃至d4は、それぞれ第1操舵部131乃至第4操舵部134に出力され、第1操舵部131乃至第4操舵部134からの出力は操舵翼の舵角に制限を加える第1舵角リミタ141乃至第4舵角リミタ144に出力され、各操舵翼が制御される。
The d1 to d4 calculated as described above are output to the
<第1の実施形態の効果>
以上述べたように、本実施形態の飛しょう体の制御装置は、レートセンサ200から出力された角速度から、ピッチ系及びヨー系の舵角を抑制するリミタの最大値を算出し、さらに、レートセンサ200が出力したロール角速度が増加した場合、リミタ最大値変更部16が、ピッチ系リミタの最大値及び前記ヨー系リミタの最大値を減少させる。このため、ロールの速さに適切に対応した操舵翼の制御が可能となり、安定して飛しょう体のロールの制御が可能となるという効果がある。
<Effect of the first embodiment>
As described above, the flying object control device of the present embodiment calculates the maximum value of the limiter that suppresses the steering angle of the pitch system and the yaw system from the angular velocity output from the
<第2の実施形態の詳細>
図3は、第2の実施形態の飛しょう体の制御装置の構成を示す概要図である。図2に示すように、本実施形態の飛しょう体の制御装置は、飛しょう体の姿勢変化の角速度を出力するレートセンサ200から角速度を入力し、ロール系の軸周りの舵角とピッチ系の軸周りの舵角とヨー系の軸周りの舵角とを算出する軸舵角算出部11と;レートセンサ200から角速度を入力し、ピッチ系の制御信号を抑制するピッチ系リミタの最大値と、ヨー系の制御信号を抑制するヨー系リミタの最大値とをそれぞれ出力するリミタ最大値変更部16と;軸舵角算出部11から入力したピッチ系の軸周りの舵角とヨー系の軸周りの舵角とを、リミタ最大値変更部16から入力したピッチ系リミタの最大値とヨー系リミタの最大値によって抑制して出力するリミタ17と;軸舵角算出部11が出力したロール系の軸周りの舵角と、リミタ17が出力した抑制済みピッチ系の軸周りの舵角と抑制済みヨー系の軸周りの舵角とを入力し、飛しょう体の飛しょう姿勢を制御する複数の操舵翼を制御する操舵翼制御信号を算出する操舵翼舵角算出部12と;を備える。
<Details of Second Embodiment>
FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the flying object control device of the second embodiment. As shown in FIG. 2, the flying object control device of the present embodiment inputs the angular velocity from the
レートセンサ200は飛しょう体に搭載される。レートセンサ200はこの飛しょう体の姿勢変化の角速度を検出して出力する。出力は例えばロール系、ピッチ系、ヨー系の3次元方向それぞれの角速度を出力する。
The
軸舵角算出部11は、レートセンサからこれらの角速度を入力し、ロール系の軸周りの舵角を算出するロール系制御部11Rと、ピッチ系の軸周りの舵角を算出するピッチ系制御部11Pと、ヨー系の軸周りの舵角を算出するヨー系制御部11Yと、を備える。
The shaft rudder angle calculation unit 11 inputs these angular velocities from the rate sensor, calculates a rudder angle around the axis of the roll system, and pitch system control to calculate the rudder angle around the pitch axis.
リミタ最大値変更部16は、レートセンサ200から角速度を入力し、角速度を積分してロール系の姿勢角を算出するロール姿勢角算出部201と、角速度からピッチ系の制御信号を抑制するピッチ系リミタの最大値である角速度基準ピッチ系リミタ最大値と、ヨー系の制御信号を抑制するヨー系リミタの最大値である角速度基準ヨー系リミタ最大値とをそれぞれ算出し、ロール系の姿勢角からピッチ系の制御信号を抑制するピッチ系リミタの最大値である姿勢角基準ピッチ系リミタ最大値と、ヨー系の制御信号を抑制するヨー系リミタの最大値である姿勢角基準ヨー系リミタ最大値とをそれぞれ算出し、角速度基準ピッチ系リミタ最大値と姿勢角基準ピッチ系リミタ最大値とを比較して小さいほうをピッチ系リミタ最大値として出力し、角速度基準ヨー系リミタ最大値と姿勢角基準ヨー系リミタ最大値とを比較して小さいほうをヨー系リミタ最大値として出力する、リミタ最大値変更部15と、ピッチ系の制御信号を抑制するピッチ系リミタの最大値を出力するピッチ系リミタ最大値変更部16Pと、ヨー系の制御信号を抑制するヨー系リミタの最大値を出力するヨー系リミタ最大値変更部16Yと、を備える。
The limiter maximum value changing unit 16 receives an angular velocity from the
リミタ17は、軸舵角算出部11のピッチ系制御部11Pから入力したピッチ系の軸周りの舵角をリミタ最大値変更部16のピッチ系リミタ最大値変更部16Pから入力したピッチ系リミタの最大値によって抑制するピッチ系リミタ17Pと、軸舵角算出部11のヨー系制御部11Yから入力したヨー系の軸周りの舵角をリミタ最大値変更部16のヨー系リミタ最大値変更部16Yから入力したヨー系リミタの最大値によって抑制するヨー系リミタ17Yと、を備える。
The
操舵翼舵角算出部12は、軸舵角算出部11のロール系制御部11Rが出力したロール系の軸周りの舵角と、リミタ17のピッチ系リミタ17Pが出力した抑制済みピッチ系の軸周りの舵角と、リミタ17のヨー系リミタ17Yが出力した抑制済みヨー系の軸周りの舵角とを入力し、飛しょう体の飛しょう姿勢を制御する複数の操舵翼を制御する操舵翼制御信号をそれぞれ算出する。
Steering blade rudder
次に、本実施形態の飛しょうの制御装置の動作を説明する。ロール系制御部11Rの出力信号であるロール系の軸周りの舵角をr、ピッチ系制御部11Pの出力信号であるピッチ系の軸周りの舵角をp、ヨー系制御部11Yの出力信号であるヨー系の軸周りの舵角をy、とする。また、飛しょう体の飛しょう姿勢を制御する複数の操舵翼が4枚あるとき、それぞれ第1の操舵翼、第2の操舵翼、第3の操舵翼、第4の操舵翼とする。
Next, the operation of the flight control apparatus of this embodiment will be described. The rudder angle about the roll system axis that is the output signal of the roll system controller 11R is r, the rudder angle about the pitch system axis that is the output signal of the
このとき、操舵翼舵角算出部12から、第1の操舵翼を制御する第1操舵部131に出力される制御信号を第1操舵信号d1、第2の操舵翼を制御する第2操舵部132に出力される制御信号を第2操舵信号d2、第3の操舵翼を制御する第3操舵部133に出力される制御信号を第3操舵信号d3、第4の操舵翼を制御する第4操舵部134に出力される制御信号を第4操舵信号d4とする。これらの各制御信号は以下のように表せる。
At this time, the control signal output from the steering blade rudder
d1=y+r
d2=p+r
d3=−y+r
d4=−p+r
(−は+と反対方向への操舵翼の旋回を示す。)
例えば、各操舵翼の旋回範囲が+−10°であるとする。ここで、p=5°、r=6°とすると、d1=11°となり、操舵翼の旋回範囲を超えるため、飛しょう体を的確に制御できない。
d1 = y + r
d2 = p + r
d3 = −y + r
d4 = −p + r
(-Indicates turning of the steering blade in the opposite direction to +)
For example, it is assumed that the turning range of each steering blade is + −10 °. Here, if p = 5 ° and r = 6 °, d1 = 11 °, which exceeds the turning range of the steering blade, and thus the flying object cannot be accurately controlled.
本実施形態の飛しょう体の制御装置は、リミタ17において、ピッチ系リミタの最大値Lpと、ヨー系リミタの最大値Lyを用いて、次のように制御する。
In the
すなわち、d1乃至d4がそれぞれ操舵翼の旋回範囲を超えた場合、次のような式によりd1乃至d4を抑制する。 That is, when d1 to d4 exceed the turning range of the steering blade, d1 to d4 are suppressed by the following formula.
d1=y+r 但し、y>Lyのとき、 d1=Ly+r
d2=p+r 但し、p>Lpのとき、 d2=Lp+r
d3=−y+r 但し、−y<−Lyのとき、d3=−Ly+r
d4=−p+r 但し、−p<Lpのとき、 d4=−Lp+r
ここで、本実施形態の飛しょうの制御装置は、レートセンサ200が出力したロール角速度を積分してロール系の姿勢角を算出し、このロール系の姿勢角から算出したリミタの最大値と、ロール系の角速度から算出したリミタの最大値とを比較し、小さいほうをピッチ系及びヨー系のそれぞれのリミタ値の最大値とする。
d1 = y + r However, when y> Ly, d1 = Ly + r
d2 = p + r However, when p> Lp, d2 = Lp + r
d3 = −y + r However, when −y <−Ly, d3 = −Ly + r
d4 = −p + r However, when −p <Lp, d4 = −Lp + r
Here, the flight control apparatus of the present embodiment calculates the roll system posture angle by integrating the roll angular velocity output from the
この場合、本実施形態の飛しょうの制御装置は、ロール角速度又はロール系の姿勢角が増加した場合、リミタ最大値変更部16が、ピッチ系リミタの最大値Lp及びヨー系リミタの最大値Lyを減少させる。 In this case, when the roll angular velocity or the roll system attitude angle is increased, the limiter maximum value changing unit 16 determines that the pitch limiter maximum value Lp and the yaw limiter Ly are the maximum values Ly. Decrease.
すなわち、本実施形態の飛しょうの制御装置はリミタ最大値変更部16において、図4(a)に示すように、レートセンサ200が検出したロール角速度が大きくなるに従って小さくするように、角速度基準ピッチ系リミタ最大値と、角速度基準ヨー系リミタ最大値とを制御する。また、本実施形態の飛しょうの制御装置はリミタ最大値変更部16において、図4(b)に示すように、ロール姿勢角算出部201が算出したロール系の姿勢角が大きくなるに従って小さくするように、姿勢角基準ピッチ系リミタ最大値と、姿勢角基準ヨー系リミタ最大値とを制御する。
That is, in the flying control device of this embodiment, as shown in FIG. 4A, the limiter maximum value changing unit 16 decreases the angular velocity reference pitch so as to decrease as the roll angular velocity detected by the
さらに、本実施形態の飛しょうの制御装置はリミタ最大値変更部16において、角速度基準ピッチ系リミタ最大値と姿勢角基準ピッチ系リミタ最大値とを比較して小さいほうをピッチ系リミタ最大値Lpとして出力し、角速度基準ヨー系リミタ最大値と姿勢角基準ヨー系リミタ最大値とを比較して小さいほうをヨー系リミタ最大値Lyとして出力する。結果として、ロール系の制御信号が優先され、飛しょう体のロールが先ず止められる。 Further, in the flying control device of the present embodiment, the limiter maximum value changing unit 16 compares the angular velocity reference pitch system limiter maximum value with the attitude angle reference pitch system limiter maximum value, and the smaller one is the pitch system limiter maximum value Lp. The angular velocity reference yaw system limiter maximum value and the attitude angle reference yaw system limiter maximum value are compared, and the smaller one is output as the yaw system limiter maximum value Ly. As a result, the roll control signal is given priority and the flying object roll is stopped first.
以上のように算出されたd1乃至d4は、それぞれ第1操舵部131乃至第4操舵部134に出力され、第1操舵部131乃至第4操舵部134からの出力は操舵翼の舵角に制限を加える第1舵角リミタ141乃至第4舵角リミタ144に出力され、各操舵翼が制御される。
The d1 to d4 calculated as described above are output to the
<第2の実施形態の効果>
以上述べたように、本実施形態の飛しょう体の制御装置は、レートセンサ200から出力された角速度を積分してロール系の姿勢角を算出し、このロール系の姿勢角と角速度を用いてリミタ値を算出し、より小さいほうをピッチ系及びヨー系のリミタの最大値とする。このため、ロールの速さだけでなくロールの大きさも適切に対応した操舵翼の制御が可能となり、さらに安定した飛しょう体のロールの制御が可能となるという効果がある。
<Effects of Second Embodiment>
As described above, the flying object control apparatus of the present embodiment integrates the angular velocity output from the
<本発明の具体化における可能性>
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
<Possibility in the embodiment of the present invention>
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
11:軸舵角算出部、
12:操舵翼舵角算出部、
16:リミタ最大値変更部、
17:リミタ、
200:レートセンサ、
201:ロール姿勢角算出部。
11: Steering angle calculation unit,
12: Steering blade rudder angle calculation unit,
16: Limiter maximum value changing section,
17: Limiter,
200: Rate sensor,
201: Roll posture angle calculation unit.
Claims (4)
前記レートセンサから前記角速度を入力し、ピッチ系の制御信号を抑制するピッチ系リミタの最大値と、ヨー系の制御信号を抑制するヨー系リミタの最大値とをそれぞれ出力するリミタ最大値変更部と;
前記軸舵角算出部から入力した前記ピッチ系の軸周りの舵角と前記ヨー系の軸周りの舵角とを、前記リミタ最大値変更部から入力した前記ピッチ系リミタの最大値と前記ヨー系リミタの最大値によって抑制して出力するリミタと;
前記軸舵角算出部が出力したロール系の軸周りの舵角と、前記リミタが出力した抑制済みピッチ系の軸周りの舵角と抑制済みヨー系の軸周りの舵角とを入力し、前記飛しょう体の飛しょう姿勢を制御する複数の操舵翼を制御する操舵翼制御信号を算出する操舵翼舵角算出部と;
を備える飛しょう体の制御装置。 The angular velocity is input from a rate sensor that outputs the angular velocity of the attitude change of the flying object, and the rudder angle about the roll system axis, the rudder angle about the pitch system axis, and the rudder angle about the yaw system axis are calculated. A shaft rudder angle calculation unit;
Limiter maximum value changing unit for inputting the angular velocity from the rate sensor and outputting the maximum value of the pitch system limiter that suppresses the control signal of the pitch system and the maximum value of the yaw system limiter that suppresses the control signal of the yaw system. When;
The rudder angle around the pitch system axis and the rudder angle around the yaw system axis input from the rudder angle calculation unit are set to the maximum pitch system limiter value input from the limiter maximum value changing unit and the yaw angle. A limiter that suppresses the output by the maximum value of the system limiter;
The rudder angle around the axis of the roll system output by the rudder angle calculation unit, the rudder angle around the axis of the suppressed pitch system and the rudder angle around the axis of the suppressed yaw system output by the limiter, A steering blade steering angle calculation unit for calculating a steering blade control signal for controlling a plurality of steering blades for controlling the flying posture of the flying object;
A flying body control device comprising:
前記リミタ最大値変更部が、前記ピッチ系リミタの最大値及び前記ヨー系リミタの最大値を減少させる、ことを特徴とする請求項1記載の飛しょう体の制御装置。 When the roll angular velocity output by the rate sensor increases,
The flying body control device according to claim 1, wherein the limiter maximum value changing unit decreases the maximum value of the pitch limiter and the maximum value of the yaw limiter.
前記レートセンサから前記角速度を入力し、
前記角速度を積分してロール系の姿勢角を算出し、
前記角速度からピッチ系の制御信号を抑制するピッチ系リミタの最大値である角速度基準ピッチ系リミタ最大値と、ヨー系の制御信号を抑制するヨー系リミタの最大値である角速度基準ヨー系リミタ最大値とをそれぞれ算出し、
前記ロール系の姿勢角からピッチ系の制御信号を抑制するピッチ系リミタの最大値である姿勢角基準ピッチ系リミタ最大値と、ヨー系の制御信号を抑制するヨー系リミタの最大値である姿勢角基準ヨー系リミタ最大値とをそれぞれ算出し、
角速度基準ピッチ系リミタ最大値と姿勢角基準ピッチ系リミタ最大値とを比較して小さいほうをピッチ系リミタ最大値として出力し、
角速度基準ヨー系リミタ最大値と姿勢角基準ヨー系リミタ最大値とを比較して小さいほうをヨー系リミタ最大値として出力する、
リミタ最大値変更部と;
前記軸舵角算出部から入力した前記ピッチ系の軸周りの舵角と前記ヨー系の軸周りの舵角とを、前記リミタ最大値変更部から入力した前記ピッチ系リミタの最大値と前記ヨー系リミタの最大値によって抑制して出力するリミタと;
前記軸舵角算出部が出力したロール系の軸周りの舵角と、前記リミタが出力した抑制済みピッチ系の軸周りの舵角と抑制済みヨー系の軸周りの舵角とを入力し、前記飛しょう体の飛しょう姿勢を制御する複数の操舵翼を制御する操舵翼制御信号を算出する操舵翼舵角算出部と;
を備える飛しょう体の制御装置。 The angular velocity is input from a rate sensor that outputs the angular velocity of the attitude change of the flying object, and the rudder angle about the roll system axis, the rudder angle about the pitch system axis, and the rudder angle about the yaw system axis are calculated. A shaft rudder angle calculation unit;
Input the angular velocity from the rate sensor,
Calculate the posture angle of the roll system by integrating the angular velocity,
The maximum angular velocity reference pitch limiter that suppresses the pitch control signal from the angular velocity, and the maximum angular velocity reference yaw limiter that is the maximum yaw limiter that suppresses the yaw control signal. Value and
Posture angle reference pitch system maximum value that is the maximum value of the pitch system limiter that suppresses the pitch system control signal from the roll system attitude angle, and the attitude that is the maximum value of the yaw system limiter that suppresses the yaw system control signal Calculate the angle reference yaw system limiter maximum value,
Compare the angular velocity reference pitch limiter maximum value with the posture angle reference pitch limiter maximum value, and output the smaller one as the pitch limiter maximum value.
Compare the angular velocity reference yaw system limiter maximum value with the posture angle reference yaw system limiter maximum value, and output the smaller one as the yaw system limiter maximum value.
The limiter maximum value changing section;
The rudder angle around the pitch system axis and the rudder angle around the yaw system axis input from the rudder angle calculation unit are set to the maximum pitch system limiter value input from the limiter maximum value changing unit and the yaw angle. A limiter that suppresses the output by the maximum value of the system limiter;
The rudder angle around the axis of the roll system output by the rudder angle calculation unit, the rudder angle around the axis of the suppressed pitch system and the rudder angle around the axis of the suppressed yaw system output by the limiter, A steering blade steering angle calculation unit for calculating a steering blade control signal for controlling a plurality of steering blades for controlling the flying posture of the flying object;
A flying body control device comprising:
前記リミタ最大値変更部が、前記ピッチ系リミタの最大値及び前記ヨー系リミタの最大値を減少させる、ことを特徴とする請求項3記載の飛しょう体の制御装置。 When the roll angular velocity output from the rate sensor or the attitude angle of the roll system is increased,
4. The flying object control device according to claim 3, wherein the limiter maximum value changing unit decreases the maximum value of the pitch limiter and the maximum value of the yaw limiter.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007125452A JP2008282195A (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Flying object control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007125452A JP2008282195A (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Flying object control device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2008282195A true JP2008282195A (en) | 2008-11-20 |
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ID=40142962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007125452A Pending JP2008282195A (en) | 2007-05-10 | 2007-05-10 | Flying object control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2008282195A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101052040B1 (en) * | 2010-11-25 | 2011-07-26 | 삼성탈레스 주식회사 | Guided missile autopilot and method |
| CN103994698A (en) * | 2014-05-23 | 2014-08-20 | 中国人民解放军海军航空工程学院 | Guided missile pitching channel simple sliding-mode control method based on overload and angular velocity measurement |
| CN104155988A (en) * | 2014-08-12 | 2014-11-19 | 北京航天自动控制研究所 | Multichannel attitude controller of aircraft |
| CN106200664A (en) * | 2016-08-19 | 2016-12-07 | 北京航天自动控制研究所 | A kind of adapt to attitude control method the most out of control |
-
2007
- 2007-05-10 JP JP2007125452A patent/JP2008282195A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101052040B1 (en) * | 2010-11-25 | 2011-07-26 | 삼성탈레스 주식회사 | Guided missile autopilot and method |
| CN103994698A (en) * | 2014-05-23 | 2014-08-20 | 中国人民解放军海军航空工程学院 | Guided missile pitching channel simple sliding-mode control method based on overload and angular velocity measurement |
| CN103994698B (en) * | 2014-05-23 | 2016-10-19 | 中国人民解放军海军航空工程学院 | A Simple Sliding Mode Control Method for Missile Pitch Channel Based on Overload and Angular Velocity Measurement |
| CN104155988A (en) * | 2014-08-12 | 2014-11-19 | 北京航天自动控制研究所 | Multichannel attitude controller of aircraft |
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