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JPH05221388A - Auto pilot for flying object - Google Patents

Auto pilot for flying object

Info

Publication number
JPH05221388A
JPH05221388A JP4028670A JP2867092A JPH05221388A JP H05221388 A JPH05221388 A JP H05221388A JP 4028670 A JP4028670 A JP 4028670A JP 2867092 A JP2867092 A JP 2867092A JP H05221388 A JPH05221388 A JP H05221388A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
vibration signal
airframe
attitude
autopilot
control system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP4028670A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihisa Matsuda
良久 松田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP4028670A priority Critical patent/JPH05221388A/en
Publication of JPH05221388A publication Critical patent/JPH05221388A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Control Of Position, Course, Altitude, Or Attitude Of Moving Bodies (AREA)

Abstract

PURPOSE:To constitute an auto pilot for a flying object always excellent in control performance with no necessity for decreasing a gain of a system in order to avoid oscillation of the auto pilot system by always performing effective removal of an air frame vibration signal even when a bending vibration frequency of an airframe is changed according to combustion of a rocket motor. CONSTITUTION:A constitution of an auto pilot is provided such that a plurality of air frame vibration signal removers 5, 6, 7 of different frequency characteristics are provided and switched in accordance with a value of a timer 9 from launching time by a changeover switch 8, to make selectable the air frame vibration signal remover always optimum in the flying time.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、飛しょう体のオート
パイロットに関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a flying autopilot.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6に、従来の飛しょう体のオートパイ
ロットの一例を示す。図において、1は姿勢制御補償
器、2は姿勢制御補償器1からの指令を受けて操舵する
操舵装置、3は操舵装置2の発生する舵角δから飛しょ
う体の姿勢角速度θまでのミサイル機体動特性、4は飛
しょう体の姿勢角速度θを検出するための機体姿勢角速
度検出器、29は機体姿勢角速度検出器4で検出した信
号に含まれる機体の曲げ振動による信号を除去するため
の機体振動信号除去器、36は飛しょう体のオートパイ
ロット全体である。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows an example of a conventional autopilot for a flying vehicle. In the figure, 1 is a posture control compensator, 2 is a steering device that steers in response to a command from the posture control compensator 1, and 3 is a missile from a steering angle δ generated by the steering device 2 to a posture angular velocity θ of a flying object. Airframe dynamic characteristics, 4 is an airframe attitude angular velocity detector for detecting the attitude angular velocity θ of the flying object, and 29 is a signal for removing a signal due to bending vibration of the airframe included in the signal detected by the airframe attitude angular velocity detector 4. The airframe vibration signal eliminator, 36 is the entire autopilot of the flying vehicle.

【0003】次に動作について説明する。飛しょう体は
その飛しょう経路角を変えるために、搭載しているオー
トパイロット36に対し、取るべき姿勢角変化指令θc
を与える。オートパイロット36はその指令と現在の機
体姿勢角速度θの検出結果から、姿勢制御補償器1にお
いて適切な舵角指令δcを計算し操舵装置2に与える。
操舵装置2が取る舵角により飛しょう体はミサイル機体
動特性3に従い姿勢角速度θを発生させ、その姿勢角変
化に伴う機体加速度変化により目標を追尾している。そ
のときのオートパイロット36の、開ループ伝達関数の
周波数特性の一例を図7に示す。図7に示される様な開
ループ伝達関数を持つオートパイロットは、適切な位相
余有を持ち安定な系となっている。しかしながら、通常
姿勢角変化の制御ループでは、飛しょう体の機体曲げ振
動が存在する。機体曲げ振動も考慮した開ループ伝達関
数の図8に示す。この機体曲げ振動のゲインのピークの
ため、その機体曲げ振動周波数でオートパイロットの系
が不安定になる。そこで飛しょう体の機体曲げ振動成分
だけを除去するために、図9の様な周波数特性を持つ機
体振動信号除去器29を挿入し、オートパイロット系の
周波数特性を図10の様にして、系が不安定になるのを
防いでいる。
Next, the operation will be described. In order to change the flight path angle of the flying object, the attitude angle change command θc to be taken should be given to the mounted autopilot 36.
give. The autopilot 36 calculates an appropriate steering angle command δc in the attitude control compensator 1 from the command and the detection result of the current aircraft attitude angular velocity θ and gives it to the steering device 2.
The flying body generates an attitude angular velocity θ according to the missile machine body dynamic characteristics 3 by the steering angle taken by the steering device 2, and the target is tracked by a change in the machine body acceleration accompanying the change in the attitude angle. FIG. 7 shows an example of the frequency characteristic of the open loop transfer function of the autopilot 36 at that time. The autopilot having an open-loop transfer function as shown in FIG. 7 has an appropriate phase margin and is a stable system. However, in the control loop for changing the attitude angle, there is a bending vibration of the airframe of the flying object. FIG. 8 shows the open-loop transfer function in which the bending vibration of the machine body is also taken into consideration. This peak of the bending vibration of the airframe makes the autopilot system unstable at the bending vibration frequency of the airframe. Therefore, in order to remove only the airframe bending vibration component of the flying vehicle, an airframe vibration signal eliminator 29 having the frequency characteristics shown in FIG. 9 is inserted, and the frequency characteristics of the autopilot system are set as shown in FIG. Is prevented from becoming unstable.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来の飛しょう体のオ
ートパイロットは上記の様に構成されていたので、ロケ
ットモータの燃焼に伴う機体の密度変化による曲げ振動
周波数の変化に対して、限られた周波数範囲でしかこの
曲げ振動信号除去が出来ないため、オートパイロット系
の発振を避けるために、系のゲインを下げる必要があ
り、オートパイロットの制御性能が低下してしまうとい
う問題点があった。
Since the conventional autopilot for a flying vehicle is constructed as described above, it is limited to the change in bending vibration frequency due to the change in the density of the airframe due to the combustion of the rocket motor. Since this bending vibration signal can be removed only in a certain frequency range, it is necessary to lower the gain of the autopilot system in order to avoid oscillation of the autopilot system, and there is a problem that the control performance of the autopilot deteriorates. ..

【0005】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、ロケットモータの燃焼に伴う機
体の密度変化により曲げ振動周波数が変化しても、常に
有効な機体振動信号除去が出来、制御性能が低下しない
飛しょう体のオートパイロットを得ることを目的とす
る。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems. Even if the bending vibration frequency changes due to the change in the density of the airframe due to the combustion of the rocket motor, the airframe vibration signal can always be effectively removed. The aim is to obtain a flying autopilot that does not deteriorate the control performance.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】この発明による飛しょう
体のオートパイロットは、ロケットモータの燃焼に伴う
機体の曲げ振動周波数の変化を燃焼時間の関数としてと
らえ、常に有効な機体振動信号除去が出来る様に、機体
振動信号除去器を切り替えたり、機体振動信号除去器の
パラメータを時間とともに変化させる様にしたものであ
る。
An autopilot for a flying vehicle according to the present invention can detect the change in bending vibration frequency of a vehicle body due to combustion of a rocket motor as a function of combustion time, and can always effectively eliminate the vehicle body vibration signal. Similarly, the machine body vibration signal remover is switched, and the parameters of the machine body vibration signal remover are changed with time.

【0007】[0007]

【作用】この発明による飛しょう体のオートパイロット
は、ロケットモータの燃焼に伴い機体の曲げ振動周波数
が変化しても、常に有効な機体振動信号除去が出来る様
に、機体振動信号除去器を時間とともに切り替えたり、
機体振動信号除去器のパラメータを変化させたりするの
で、オートパイロット系の発振を避けるために系のゲイ
ンを下げる必要がなく、常に制御性能の優れた飛しょう
体のオートパイロットを構成できる。
The autopilot for a flying vehicle according to the present invention is equipped with a vehicle vibration signal eliminator so that the vehicle vibration signal eliminator can always be effectively removed even if the bending vibration frequency of the vehicle body changes due to the combustion of the rocket motor. Switch with
Since the parameters of the airframe vibration signal eliminator are changed, it is not necessary to lower the gain of the system to avoid oscillation of the autopilot system, and it is possible to always construct a flying autopilot with excellent control performance.

【0008】[0008]

【実施例】【Example】

実施例1.以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図1において、1は姿勢制御補償器、2は操舵装
置、3はミサイル機体動特性、4は機体姿勢角信号器、
5から7は機体振動信号除去器、8はこれら複数の機体
振動信号除去器を切り替える切り替えスイッチ、9はロ
ケットモータ点火からの時間を計測するタイマ、30は
本発明の飛しょう体のオートパイロット全体である。
Example 1. An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 1, 1 is an attitude control compensator, 2 is a steering device, 3 is a missile aircraft motion characteristic, 4 is an aircraft attitude angle signal device,
5 to 7 are airframe vibration signal eliminators, 8 is a changeover switch for switching between the plurality of airframe vibration signal eliminators, 9 is a timer for measuring time from rocket motor ignition, 30 is the entire autopilot of the flying vehicle of the present invention Is.

【0009】次に動作について説明する。飛しょう体は
その飛しょう経路角を変えるために、搭載しているオー
トパイロット30に対し、取るべき姿勢角変化指令を与
える。オートパイロット30は、その指令と現在の機体
姿勢角速度の検出結果から、姿勢制御補償器1において
適切な舵角指令δcを計算し操舵装置2に与える。操舵
装置2が取る舵角により飛しょう体はミサイル機体動特
性3に従い姿勢角速度θを発生させ、その姿勢角変化に
伴う機体加速度変化により目標を追尾していることは、
従来と同様である。
Next, the operation will be described. In order to change the flight path angle of the flying body, the flying body gives a command to change the attitude angle to be taken to the mounted autopilot 30. The autopilot 30 calculates an appropriate steering angle command δc in the attitude control compensator 1 from the command and the detection result of the current aircraft attitude angular velocity, and gives it to the steering device 2. According to the steering angle taken by the steering device 2, the flying body generates an attitude angular velocity θ according to the missile aircraft dynamic characteristics 3, and the target is tracked by the change in the aircraft acceleration accompanying the change in the attitude angle.
It is the same as the conventional one.

【0010】通常この姿勢角変化の制御ループには、飛
しょう体の機体曲げ振動が存在し、その制御ループが不
安定になるため、飛しょう体の機体曲げ振動成分だけを
除去するための機体振動信号除去器が挿入される。しか
し曲げ振動周波数は”数1”に示される様に、ロケット
モータの燃焼に伴う機体の密度変化により大きく変化す
る。そこでロケットモータの燃焼パターンをロケットモ
ータ点火からの時間の関数として捉え、タイマ9により
ロケットモータ点火からの時間を計測し、その曲げ振動
周波数の変化を推定し、切り替えスイッチ8により、例
えば各々図6に示される様な周波数特性A、B、Cをも
つ機体振動信号除去器5、6、7から、その時間に最適
なものを選んでやる。そうすれば常に有効な機体振動信
号除去ができ、オートパイロット系の安定性を保つため
に系のゲインを下げる必要がなく、制御性能の優れた飛
しょう体のオートパイロットを構成することができる。
Usually, in the control loop for changing the attitude angle, the airframe bending vibration of the flying body exists, and the control loop becomes unstable. Therefore, the airframe for removing only the airframe bending vibration component of the flying body. A vibration signal remover is inserted. However, as shown in "Equation 1," the bending vibration frequency greatly changes due to the density change of the airframe accompanying the combustion of the rocket motor. Therefore, the combustion pattern of the rocket motor is grasped as a function of the time from the rocket motor ignition, the time from the rocket motor ignition is measured by the timer 9, the change of the bending vibration frequency thereof is estimated, and by the changeover switch 8, for example, as shown in FIG. The optimum one for the time is selected from the machine body vibration signal removers 5, 6, and 7 having the frequency characteristics A, B, and C as shown in FIG. By doing so, effective aircraft vibration signal removal can always be performed, and it is not necessary to lower the gain of the system to maintain the stability of the autopilot system, and it is possible to construct a flying autopilot with excellent control performance.

【0011】[0011]

【数1】 [Equation 1]

【0012】実施例2.この発明の他の実施例を図につ
いて説明する。図2において、1は姿勢制御補償器、2
は操舵装置、3はミサイル機体動特性、4は機体姿勢角
検出器、5から7は機体振動信号除去器、8はこれら複
数の機体振動信号除去器を切り替える切り替えスイッ
チ、9はロケットモータ点火からの時間を計測するタイ
マでありこれらは実施例1のものと同様である。10か
ら12は機体振動信号除去器、13はこれら複数の機体
振動信号除去器を切り替える切り替えスイッチであり、
31は本発明の飛しょう体のオートパイロット全体であ
る。
Example 2. Another embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 2, 1 is an attitude control compensator, 2
Is a steering device, 3 is a missile airframe dynamics characteristic, 4 is an airframe attitude angle detector, 5 to 7 are airframe vibration signal removers, 8 is a changeover switch for switching the plurality of airframe vibration signal removers, and 9 is rocket motor ignition. Are timers for measuring the time of, and these are the same as those of the first embodiment. 10 to 12 are airframe vibration signal eliminators, 13 is a changeover switch for switching the plurality of airframe vibration signal eliminators,
Reference numeral 31 denotes the entire autopilot of the flying vehicle of the present invention.

【0013】実施例1では、系の安定性に最も影響を与
えると考えられる飛しょう体の機体曲げ振動の1次モー
ド成分だけを、機体振動信号除去器で取り除くことを考
えた。しかし機体の曲げ振動は図7に示す様に、さらに
高次の2次モード、3次モード等が存在する。そこで各
振動モードでの曲げ振動周波数帯に合わせる様に、例え
ば1次モードの機体振動信号除去のために機体振動信号
除去器5、6、7を1次モードの機体振動周波数帯に合
わせ、2次モードの機体振動信号除去のために機体振動
信号除去器10、11、12を2次モードの機体振動周
波数帯に合わせておけばよい。機体振動信号除去器をこ
の様に多段に配せば、高次の振動モードまで取り除くこ
とができ、さらに制御性能の優れた飛しょう体のオート
パイロットを構成することができる。
In the first embodiment, it is considered that only the first-order mode component of the airframe bending vibration of the flying vehicle, which is considered to have the greatest influence on the stability of the system, is removed by the airframe vibration signal remover. However, as shown in FIG. 7, bending vibration of the airframe has higher secondary modes, tertiary modes, and the like. Therefore, to match the bending vibration frequency band in each vibration mode, for example, the machine vibration signal removers 5, 6 and 7 are adjusted to the machine vibration frequency band of the primary mode to remove the machine vibration signal of the first mode. In order to remove the aircraft vibration signal in the next mode, the aircraft vibration signal removers 10, 11, 12 may be adjusted to the aircraft vibration frequency band in the secondary mode. By arranging the aircraft vibration signal eliminators in multiple stages like this, it is possible to eliminate even higher-order vibration modes, and to construct a flying autopilot with superior control performance.

【0014】実施例3.この発明の実施例3を図につい
て説明する。図3において、1は姿勢制御補償器、2は
操舵装置、3はミサイル機体動特性、4は機体姿勢角検
出器、9はロケットモータ点火からの時間を計測するタ
イマ、14はアナログ機体振動信号除去器、15はアナ
ログ機体振動信号除去器14の設定定数を切り替える切
り替えスイッチ、16はアナログアンプ、17と18は
抵抗器、19から21は複数のコンデンサであり、32
は本発明の飛しょう体のオートパイロット全体である。
Example 3. A third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 3, 1 is an attitude control compensator, 2 is a steering device, 3 is a missile machine body motion characteristic, 4 is a machine body attitude angle detector, 9 is a timer for measuring the time from rocket motor ignition, and 14 is an analog machine body vibration signal. A remover, 15 is a changeover switch for switching the setting constant of the analog airframe vibration signal remover 14, 16 is an analog amplifier, 17 and 18 are resistors, and 19 to 21 are a plurality of capacitors, 32
Is the entire aircraft autopilot of the present invention.

【0015】実施例1では、系の安定性に最も影響を与
えると考えられる飛しょう体の機体曲げ振動の1次モー
ド成分について、タイマ9によりロケットモータ点火か
らの時間を計測し、切り替えスイッチ8により、異なる
周波数特性をもつ複数の機体振動信号除去器の中から、
その時間に最適なもの1つを選んでやることを考えた
が、本実施例の様に、機体振動信号除去器内の構成部品
のうち、アナログ機体振動信号除去器14の周波数特性
を決定する様な部品、すなわち本実施例では19から2
1の複数のコンデンサを、タイマ9で計測した時間によ
り切り替えスイッチ8により切り替えれば、実施例1と
同等の性能が期待できると共に安価な機体振動信号除去
器を構成でき、制御性能の優れた飛しょう体のオートパ
イロットを構成することができる。
In the first embodiment, the time from the rocket motor ignition is measured by the timer 9 for the first-order mode component of the airframe bending vibration of the flying vehicle, which is considered to most affect the stability of the system, and the changeover switch 8 is used. From among the multiple airframe vibration signal eliminators with different frequency characteristics,
Although it was considered to select the most suitable one for the time, the frequency characteristic of the analog machine body vibration signal eliminator 14 is determined among the components in the machine body vibration signal eliminator as in the present embodiment. Such parts, namely 19 to 2 in this embodiment.
If a plurality of capacitors of No. 1 are switched by the changeover switch 8 according to the time measured by the timer 9, the same performance as that of the first embodiment can be expected and an inexpensive airframe vibration signal eliminator can be configured, and the flight with excellent control performance can be performed. The body autopilot can be configured.

【0016】実施例4.この発明の実施例4を図につい
て説明する。図4において、1は姿勢制御補償器、2は
操舵装置、3はミサイル機体動特性、4は機体姿勢角検
出器、9はロケットモータ点火からの時間を計測するタ
イマ、22はデジタル機体振動信号除去器、33は本発
明の飛しょう体のオートパイロット全体である。
Example 4. A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 4, 1 is an attitude control compensator, 2 is a steering device, 3 is a missile aircraft dynamics characteristic, 4 is an aircraft attitude angle detector, 9 is a timer that measures the time from rocket motor ignition, and 22 is a digital aircraft vibration signal. The remover 33 is the entire autopilot of the flying vehicle of the present invention.

【0017】実施例1では、系の安定性に最も影響を与
えると考えられる飛しょう体の機体曲げ振動の1次モー
ド成分について、タイマ9によりロケットモータ点火か
らの時間を計測し、切り替えスイッチ8により、異なる
周波数特性をもつ複数の機体振動信号除去器の中から、
その時間に最適なもの1つを選んでやることを考えた
が、本実施例の様にマイクロプロセッサなどのデジタル
部品を使用し、”数2”の様なマイクロプロセッサによ
る差分計算によっても機体振動信号除去器を構成でき、
その周波数特性を決定する差分計算式の係数a(n)、
b(n)、c(n)、d(n)、e(n)をタイマ9か
らの信号nで適宜切り替えてやれば、構成部品の増加も
なくより多くの種類の機体振動信号除去器をもつことが
容易で、きめ細かな機体振動信号除去ができ、なおかつ
設定パラメータの変更も容易な機体振動信号除去器が構
成でき、制御性能の優れた飛しょう体のオートパイロッ
トを構成することができる。
In the first embodiment, the time from the rocket motor ignition is measured by the timer 9 for the first-order mode component of the airframe bending vibration of the flying vehicle, which is considered to most affect the stability of the system, and the changeover switch 8 is used. From among the multiple airframe vibration signal eliminators with different frequency characteristics,
I thought about choosing the most suitable one for that time, but using digital parts such as a microprocessor as in this embodiment, the machine vibration can also be calculated by a difference calculation by a microprocessor such as "Equation 2". A signal remover can be configured,
Coefficient a (n) of the difference calculation formula that determines the frequency characteristic,
If b (n), c (n), d (n), and e (n) are appropriately switched by the signal n from the timer 9, more types of airframe vibration signal eliminators can be installed without increasing the number of components. It is possible to construct a vehicle vibration signal eliminator that is easy to hold, can perform detailed vehicle body vibration signal removal, and can easily change setting parameters, and configure a flying autopilot with excellent control performance.

【0018】[0018]

【数2】 [Equation 2]

【0019】実施例5.この発明の実施例5を図につい
て説明する。図5において、1は姿勢制御補償器、2は
操舵装置、3はミサイル機体動特性、4は機体姿勢角検
出器、5から7は複数の周波数特性の異なる機体振動信
号除去器、8はこれら複数の機体振動信号除去器を切り
替える切り替えスイッチ、9はロケットモータ点火から
の時間を計測するタイマであり、これらは実施例1のも
のと同様である。23は飛しょう体の加速度ループの加
速度制御補償器、24は入力される舵角に対する加速度
までのミサイル機体動特性、25は機体加速度検出器、
26から28は飛しょう体の加速度制御ループに挿入さ
れた複数の周波数特性の異なる機体振動信号除去器、3
4はこれら複数の機体振動信号除去器26〜28を切り
替える切り替えスイッチであり、35は本発明の飛しょ
う体のオートパイロット全体である。
Example 5. A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 5, 1 is an attitude control compensator, 2 is a steering device, 3 is a missile machine body motion characteristic, 4 is a machine body attitude angle detector, 5 to 7 are machine body vibration signal eliminators having different frequency characteristics, and 8 are these. A changeover switch for switching a plurality of airframe vibration signal eliminators, 9 is a timer for measuring the time from rocket motor ignition, and these are the same as those in the first embodiment. Reference numeral 23 is an acceleration control compensator for the acceleration loop of the flying body, 24 is a missile airframe dynamic characteristic up to the acceleration with respect to the input steering angle, 25 is an airframe acceleration detector,
26 to 28 are a plurality of airframe vibration signal eliminators having different frequency characteristics, which are inserted in the acceleration control loop of the spacecraft.
Reference numeral 4 denotes a changeover switch for switching the plurality of airframe vibration signal removers 26 to 28, and 35 denotes the entire autopilot of the flying vehicle of the present invention.

【0020】実施例1では、系の安定性に最も影響を与
えると考えられる、飛しょう体角速度ループの機体曲げ
振動の1次モード成分だけを、機体振動信号除去器で取
り除くことを考えたが、この様に機体振動信号除去器を
飛しょう体の加速度制御ループにも配せば、振動によっ
て発生する不要な加速度信号を取り除くことができ、加
速度制御ループのゲインも上げることができ、さらに制
御性能の優れた飛しょう体のオートパイロットを構成す
ることができる。
In Example 1, it was considered that only the first-order mode component of the airframe bending vibration of the flying body angular velocity loop, which is considered to have the greatest influence on the stability of the system, is removed by the airframe vibration signal remover. By disposing the airframe vibration signal eliminator also in the acceleration control loop of the flying object in this way, unnecessary acceleration signals generated by vibration can be removed, and the gain of the acceleration control loop can be increased, and further control A highly efficient flying autopilot can be constructed.

【0021】[0021]

【発明の効果】この発明による飛しょう体のオートパイ
ロットは、ロケットモータの燃焼に伴い機体の曲げ振動
周波数が変化しても、複数の周波数特性の異なる機体振
動信号除去器を時間とともに切り替えたり、その周波数
特性を決定する機体振動信号除去器構成品の定数や設定
パラメータを変化させたりするので、常に有効な機体振
動信号除去が出来、オートパイロット系の発振を避ける
ために系のゲインを下げる必要がなく、常に制御性能の
優れた飛しょう体のオートパイロットを構成できる。
The autopilot for a flying vehicle according to the present invention is capable of switching a plurality of airframe vibration signal eliminators having different frequency characteristics over time, even if the bending vibration frequency of the airframe changes due to combustion of a rocket motor. Since the constants and setting parameters of the aircraft vibration signal eliminator components that determine the frequency characteristics are changed, effective aircraft vibration signal removal can always be performed, and it is necessary to lower the system gain to avoid oscillation of the autopilot system. It is possible to configure a flying autopilot with excellent control performance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の実施例1による飛しょう体のオート
パイロットを示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing an autopilot of a flying vehicle according to a first embodiment of the present invention.

【図2】この発明の実施例2による飛しょう体のオート
パイロットを示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an autopilot of a flying vehicle according to a second embodiment of the present invention.

【図3】この発明の実施例3による飛しょう体のオート
パイロットを示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing an autopilot of a flying vehicle according to a third embodiment of the present invention.

【図4】この発明の実施例4による飛しょう体のオート
パイロットを示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing an autopilot of a flying vehicle according to a fourth embodiment of the present invention.

【図5】この発明の他の実施例による飛しょう体のオー
トパイロットを示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing an autopilot of a flying vehicle according to another embodiment of the present invention.

【図6】複数の機体振動信号除去器の周波数特性を示す
図である。
FIG. 6 is a diagram showing frequency characteristics of a plurality of airframe vibration signal removers.

【図7】1次モードと2次モードの機体曲げ振動を考慮
した開ループ伝達関数の周波数特性を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing a frequency characteristic of an open loop transfer function in consideration of airframe bending vibrations of a first-order mode and a second-order mode.

【図8】従来の飛しょう体のオートパイロットを示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing a conventional autopilot for a flying vehicle.

【図9】従来の飛しょう体のオートパイロットの開ルー
プ伝達関数の周波数特性の一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of frequency characteristics of an open loop transfer function of a conventional aircraft autopilot.

【図10】従来の飛しょう体のオートパイロットの、機
体曲げ振動も考慮した開ループ伝達関数の周波数特性の
一例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of frequency characteristics of an open-loop transfer function of a conventional autopilot for a flying body, which also takes into consideration airframe bending vibrations.

【図11】従来の飛しょう体のオートパイロットについ
て、機体曲げ振動も考慮して制御ループ内に挿入した機
体振動信号除去器の、周波数特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing frequency characteristics of a conventional airframe auto-pilot, which is inserted into a control loop in consideration of airframe bending vibrations, and which is included in a vehicle body vibration signal eliminator.

【図12】従来の飛しょう体のオートパイロットについ
て、機体曲げ振動も考慮し機体振動信号除去器を制御ル
ープ内に挿入した開ループ伝達関数の、周波数特性の一
例を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing an example of frequency characteristics of an open-loop transfer function in which a body vibration signal remover is inserted in a control loop in consideration of body bending vibration in a conventional aircraft autopilot.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 姿勢制御補償器 2 操舵装置 3 ミサイル機体動特性 4 機体姿勢角速度検出器 5 機体振動信号除去器 6 機体振動信号除去器 7 機体振動信号除去器 8 切り替えスイッチ 9 タイマ 10 機体振動信号除去器 11 機体振動信号除去器 12 機体振動信号除去器 13 切り替えスイッチ 14 アナログ機体振動信号除去器 15 切り替えスイッチ 16 アナログアンプ 17 抵抗器 18 抵抗器 19 コンデンサ 20 コンデンサ 21 コンデンサ 22 デジタル機体振動信号除去器 23 加速度制御補償器 24 ミサイル機体動特性 25 機体加速度検出器 26 機体振動信号除去器 27 機体振動信号除去器 28 機体振動信号除去器 29 機体振動信号除去器 34 切り替えスイッチ 1 Attitude control compensator 2 Steering device 3 Missile airframe dynamic characteristics 4 Airframe attitude angular velocity detector 5 Airframe vibration signal eliminator 6 Airframe vibration signal eliminator 7 Airframe vibration signal eliminator 8 Changeover switch 9 Timer 10 Airframe vibration signal eliminator 11 Airframe Vibration signal eliminator 12 Airframe vibration signal eliminator 13 Changeover switch 14 Analog airframe vibration signal eliminator 15 Changeover switch 16 Analog amplifier 17 Resistor 18 Resistor 19 Capacitor 20 Capacitor 21 Capacitor 22 Digital airframe vibration signal eliminator 23 Acceleration control compensator 24 Missile Aircraft Motion Characteristics 25 Airframe Acceleration Detector 26 Airframe Vibration Signal Eliminator 27 Airframe Vibration Signal Eliminator 28 Aircraft Vibration Signal Eliminator 29 Aircraft Vibration Signal Eliminator 34 Changeover Switch

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 操舵翼により機体の姿勢を変化させ発生
する揚力を変化させる飛しょう体のオートパイロットに
おいて、機体姿勢角速度を検出する手段と、姿勢制御系
を補償する手段と、実際に操舵する手段と、異なる周波
数特性を有する機体振動信号除去器と、ロケットモータ
点火からの時間を計測する手段と、この時間の値に応じ
て所定の周波数特性を有する機体振動信号除去器を選択
する手段とを具備したことを特徴とする飛しょう体のオ
ートパイロット。
1. An autopilot for a flying vehicle in which the attitude of the vehicle is changed by a steering wing to change the lift generated, and means for detecting the angular velocity of the vehicle attitude, means for compensating the attitude control system, and actually steering. Means, an airframe vibration signal eliminator having different frequency characteristics, means for measuring the time from rocket motor ignition, and means for selecting an airframe vibration signal eliminator having a predetermined frequency characteristic according to the value of this time An autopilot for a flying vehicle characterized by being equipped with
【請求項2】 操舵翼により機体の姿勢を変化させ発生
する揚力を変化させる飛しょう体のオートパイロットに
おいて、機体姿勢角速度を検出する手段と、姿勢制御系
を補償する手段と、実際に操舵する手段と、異なる周波
数特性を有し、N(Nは1、2、3・・・)次モードの
機体振動周波数に対応可能に設けられた複数の機体振動
信号除去器と、ロケットモータ点火からの時間を計測す
る手段と、この時間の値に応じて上記複数の機体振動信
号除去器から複数の機体振動信号除去器を選択し適切に
組み合せる手段とを具備したことを特徴とする飛しょう
体のオートパイロット。
2. In an autopilot for a flying vehicle in which the attitude of the airframe is changed by a steering wing and the lift force generated is changed, means for detecting the airframe attitude angular velocity, means for compensating the attitude control system, and actual steering And a plurality of fuselage vibration signal eliminators having different frequency characteristics and provided so as to be capable of responding to the Nth (N is 1, 2, 3, ...) Next-order body vibration frequency, and rocket motor ignition A flying vehicle comprising means for measuring time and means for appropriately selecting and combining a plurality of machine body vibration signal removers from the plurality of machine body vibration signal removers according to the value of this time. Auto pilot.
【請求項3】 操舵翼により機体の姿勢を変化させ発生
する揚力を変化させる飛しょう体のオートパイロットに
おいて、機体姿勢角速度を検出する手段と、姿勢制御系
を補償する手段と、実際に操舵する手段と、計算機での
演算により構成される機体振動信号除去器と、ロケット
モータ点火からの時間を計測する手段と、この時間の値
により機体振動信号除去器の周波数特性を決定する設定
パラメータを連続的に切り変えていく手段とを具備した
ことを特徴とする飛しょう体のオートパイロット。
3. In an autopilot of a flying vehicle in which the attitude of the airframe is changed by a steering wing and the lift force generated is changed, means for detecting the airframe attitude angular velocity, means for compensating the attitude control system, and actual steering Means, an airframe vibration signal eliminator configured by calculation by a computer, a means for measuring the time from rocket motor ignition, and a set parameter for determining the frequency characteristic of the airframe vibration signal eliminator based on the value of this time. An autopilot for a flying vehicle, which is equipped with a means for selectively switching.
【請求項4】 操舵翼により機体の姿勢を変化させ発生
する揚力を変化させる飛しょう体のオートパイロットに
おいて、機体姿勢角速度を検出する手段と、機体加速度
を検出する手段と、姿勢制御系を補償する手段と、加速
度制御系を補償する手段と、実際に操舵する手段と、姿
勢制御系に用いる複数の周波数特性の異なる機体振動信
号除去器と、加速度制御系に用いる周波数特性の異なる
複数の機体振動信号除去器と、ロケットモータ点火から
の時間を計測する手段と、この時間の値に応じて上記姿
勢制御系の複数の機体振動信号除去器から1つの機体振
動信号除去器を選択する手段と、上記加速度制御系の複
数の機体振動信号除去器から1つの機体振動信号除去器
を選択する手段とを具備したことを特徴とする飛しょう
体のオートパイロット。
4. In an autopilot for a flying vehicle in which the attitude of the vehicle is changed by a steering wing to change the lift generated, a means for detecting an aircraft attitude angular velocity, a means for detecting an aircraft acceleration, and an attitude control system are compensated. Means, a means for compensating the acceleration control system, a means for actually steering, a plurality of machine body vibration signal eliminators used in the attitude control system having different frequency characteristics, and a plurality of body bodies having different frequency characteristics used in the acceleration control system. A vibration signal eliminator, means for measuring the time from rocket motor ignition, and means for selecting one body vibration signal eliminator from the plurality of body vibration signal eliminators of the attitude control system according to the value of this time. And a means for selecting one airframe vibration signal eliminator from a plurality of airframe vibration signal eliminators of the above acceleration control system. To.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6700240B2 (en) 2000-12-27 2004-03-02 Minebea Co., Ltd. Stepping motor, stepping motor device and driving method thereof
JP2016223724A (en) * 2015-06-02 2016-12-28 三菱電機株式会社 Autopilot device

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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US6900612B2 (en) 2000-12-27 2005-05-31 Minebea Co., Ltd. Stepping motor, stepping motor device and driving method thereof
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