Luận án Nghiên cứu hạn chế ảnh hưởng của sóng và gió biển đến kênh điều khiển độ cao của tên lửa đối hải khi bay ở độ cao thấp trên mặt biển

 của sóng biển tới đối tượng điều khiển phụ thuộc trước hết vào độ 
cao và vận tốc bay, sau đó là phụ thuộc vào các loại cảm biến, cấu trúc thiết 
bị và tính chất động học kênh điều khiển độ cao. 
 Dựa vào mô hình toán học mô tả sóng ngẫu nhiêu, luận án đã xây 
dựng được phần mềm mô phỏng 2D và 3D. Khi thay đổi tốc độ gió và 
các dạng phổ của sóng ngẫu nhiên như các kết quả mô phỏng thể hiện 
 5 
trên hình 1.10 và hình 1.11. 
 a) Dạng phổ “PM” b) Dạng phổ “JS” 
Hình 1.10 9Mô hình sóng ngẫu nhiên với sóng, gió cấp 5 
 a) Dạng phổ “PM” b) dạng phổ “JS” 
 Hình 1.11.Mô hình sóng ngẫu nhiên với sóng, gió cấp 6 
 Từ kết quả mô phỏng sóng biển ngẫu nhiên có thể nhận xét: 
 - Sóng ngẫu nhiên là tập hợp ngẫu nhiên của nhiều sóng đơn. Với 
tần số và biên độ thay đổi. Sự thăng giáng của sóng trên bề mặt không 
đồng đều mà theo dạng phổ và hướng sóng. 
 - Kết quả mô phỏng phù hợp với lý thuyết và thực tế mà mô hình 
sóng ngẫu nhiên được ghi lại. 
 - Kết quả này làm cơ sở đến đưa vào đánh giá ảnh hưởng của sóng 
đến thiết bị đo cao vô tuyến trên TLĐH. 
1.3.2. Ảnh hưởng của sóng biển đến thông tin đo cao vô tuyến của 
TLĐH 
 Thông tin đo cao vô tuyến với những yếu tố ảnh hưởng: 
 Hvt(t) = Hth– η(x,t)+DHdc(t)+DHtg(t) (1.37) 
bao gồm: độ cao thực; độ cao sóng biển trên bề mặt; sai số dịch chuyển 
và sai số thăng giáng. 
 Trên cơ sở biểu thức (1.37) và dữ kiện bài toán. Với những phân tích 
trên thiết bị đo cao vô tuyến chịu tác động của nhiễu mà nguyên nhân do 
bề mặt biển, nhiễu nội tại và một số nguyên nhân khác.Ta nhận được kết 
quả đầu ra thiết bị ĐCVT: 
 6 
 Do cao vo tuyen khi song cap 4 Do cao vo tuyen khi song cap 5
 14 14
 13 13
 12 12
 11 11
 H [ m] H [ m]
 10 10
 9 9
 8 8
 0 50 100 150 200 250 300 350 400 0 50 100 150 200 250 300 350 400
 t[s] t[s] 
 Hình 1.14. Độ cao vô tuyến với Hình 1.15. Độ cao vô tuyến với 
 ảnh hưởng của sóng biển ngẫu nhiên cấp 4 ảnh hưởng của sóng biển ngẫu nhiên cấp 5 
 Nhận xét: 
 - Sóng biển ngẫu nhiên có ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả đo cao vô 
tuyến mà thông tin đo cao vô tuyến mang lại. 
 - Tín hiệu đo cao vô tuyến ở đầu vào kênh điều khiển độ cao mang cả 
thông tin về quy luật thay đổi của sóng biển, các sai số do vận tốc bay 
của TLĐH và các tác động thăng giáng khi bay thấp. 
 - Vì vậy độ cao vô tuyến không thể sử dụng trực tiếp để ổn định độ 
cao bay của tên lửa được. 
1.3.3. Ảnh hưởng của gió đến lực và mômen khí động của TLĐH 
 Gió tạo ra sóng, trên mặt biển gió chuyển động bám sát mặt sóng. 
Xét tên lửa chuyển động trong mặt phẳng đứng XOY cho nên có thể giả 
thiết tốc độ gió cạnh UGz=0. Tốc độ gió sát mặt biển gồm 2 thành phần 
ngang UGx và thành phần thẳng đứng UGy . Do tốc độ của tên lửa Vp rất 
lớn so với tốc độ của gió nên UGx có thể bỏ qua và coi |Vp|=|Vk |. Tuy 
nhiên thành phần UGy trực tiếp làm thay đổi hướng của dòng khí so với 
tên lửa (hướng của vận tốc tương đối vector Vk –hình 1.17) tức là thay 
đổi góc tấn công a của tên lửa. 
 Lực nâng, mômen khí động của TL phụ thuộc trực tiếp vào chuyển 
động tương đối của nó so với môi trường không khí, tức là góc a, mà lực 
nâng chính Ya tỉ lệ thuận với góc tấn công vì vậy ảnh hưởng rất lớn đến 
lực nâng. Từ hình 1.17 ta có góc tấn công do gió gây ra aG. 
 7 
 Ví dụ: nếu UGy =5m/s; VP=300m/s thì góc tấn công do gió gây ra aG 
»10 mà góc tấn công của tên lửa khi bay bằng chỉ vào khoảng a=2-30 
tức là làm thay đổi tới 50% lực nâng của tên lửa thể hiện trên hình 1.18 
và mô men ổn định cũng thay đổi tương tự). 
1.4. Bài toán nâng cao độ chính xác điều khiển-ổn định độ cao bay 
1.4.1. Phát biểu bài toán 
 Bài toán nâng cao độ chính xác ổn định độ cao hành trình của 
TLHTĐH, cần tính hết, đánh giá và loại bỏ những ảnh hưởng gây sai số 
trong kênh điều khiển-ổn định độ cao bay, đặc biệt khi tên lửa bay thấp 
giới hạn trên mặt biển. 
1.4.2. Các điều kiện giải và giới hạn của bài toán 
 - Tên lửa đang bay ở giai đoạn hành trình (giai đoạn 3 theo hình 1.1), 
tức là thuật toán điều khiển không xét tới việc đưa tên lửa từ độ cao Hmax 
vào độ cao hành trình Hct. 
 - Độ cao hành trình nằm trong dải Hct=(3¸10)m, tên lửa bay trong 
điều kiện sóng, gió tới cấp 6. 
 - Phạm vi nghiên cứu, xây dựng và giải bài toán giới hạn trong kênh 
điều khiển - ổn định độ cao của một loại TLĐH cự ly bay dưới 150km 
với thời gian bay dưới 400s và vận tốc dưới âm, tức là nhỏ hơn 340m/s. 
1.4.3. Phương pháp và hướng giải bài toán 
 Bài toán 1. Tổng hợp bộ đo cao QT-VT và xử lý tín hiệu trong bộ đo 
cao trên cơ sở cấu trúc tín hiệu và sai số của từng thiết bị trong điều kiện 
có tác động của sóng, gió biển. Phương pháp giải là tổng hợp bộ lọc 
Kalman rời rạc trong xử lý tín hiệu. 
 Bài toán 2. Phân tích và tổng hợp kênh điều khiển - ổn định độ cao trên 
cơ sở động học các khâu, tham số động lực, khí động, hình học và phân bố 
trên khoang của tên lửa giả định trên cơ sở bộ đo cao QT-VT đã tổng hợp ở 
 8 
bài toán 1. Phương pháp phân tích hệ thống trong miền thời gian và tần số 
để đánh giá chất lượng. 
 Bài toán 3. Tổng hợp một số bộ điều khiển cho kênh điều khiển - ổn 
định độ cao của tên lửa hành trình đối hải khi bay thấp trên mặt biển 
trong điều kiện có tác động của gió mạnh trên cơ sở: lý thuyết điều khiển 
hiện đại; cấu trúc hệ thống ở bài toán 2. Sử dụng phương pháp mô phỏng 
đánh giá chất lượng bộ điều khiển và toàn bộ kênh ổn định độ cao trong 
điều kiện tác động của sóng, gió biển ở các mức khác nhau. 
1.5. Kết luận chương 1 
 Kết quả tổng quát nhất trong chương 1 là đã xây dựng được bài toán 
lớn cần phải giải, xác định được hướng và các phương pháp giải bài toán 
của luận án. Nội dung chính của luận án là sự khai triển các bài toán 1, 2 
và 3 được nêu trong mục 1.4.3. 
 Trong chương này, để làm tiền đề giải các bài toán con ở những 
chương tiếp theo đã giải quyết, làm rõ được những khái niệm và vấn đề sau: 
 + Phân tích ý nghĩa chiến thuật bay thấp và đặt ra yêu cầu bay thấp 
giới hạn đối với đối tượng nghiên cứu là TLĐH. Trong đó đã làm rõ tác 
dụng, ý nghĩa của giai đoạn bay hành trình thông qua quỹ đạo chuyển 
động trong mặt phẳng thẳng đứng; 
 + Đã giới thiệu tổng quan về cấu trúc của một kênh điều khiển - ổn 
định độ cao tên lửa thông qua sơ đồ khối hệ thống; 
 + Đã mô tả sóng và gió biển bằng mô hình toán học làm cơ sở để xây 
dựng cấu trúc tín hiệu đầu vào kênh điều khiển - ổn định độ cao tên lửa 
gần sát với thực tế. 
 + Đã sử dụng các mô hình toán học để mô phỏng sóng biển ngẫu nhiên 
với các cấp gió bề mặt thay đổi. Mô hình và kết quả mô phỏng sẽ được sử 
dụng trong khảo sát đánh giá các cấu trúc hệ thống ở các chương tiếp theo. 
 CHƯƠNG 2 
 BÀI TOÁN XỬ LÝ THÔNG TIN ĐO CAO 
 VÀ TỔNG HỢP BỘ ĐO CAO QUÁN TÍNH - VÔ TUYẾN 
2.1. Phương pháp đo cao quán tính 
2.1.1. Nguyên lý đo cao quán tính 
 Đo cao quán tính trong hệ thống dẫn đường quán tính là kết quả tích 
phân liên tiếp hai lần kết quả đo của gia tốc kế thẳng đứng có tính tới độ 
cao ban đầu H0 và vận tốc ban đầu Vy0 
 9 
2.1.2. Biện pháp nâng cao chất lượng thông tin đo cao quán tính 
 Thông tin đo cao quán tính không phụ thuộc vào mặt sóng biển nhưng có 
sai số tích lũy theo thời gian, tức là tăng tỷ lệ với bình phương thời gian bay. 
 Để nâng cao chất lượng thông tin đo cao quán tính, có một số biện pháp 
như: phương pháp hiệu chỉnh các tham số ban đầu (sửa lại các hằng số tích 
phân); phương pháp hiệu chỉnh theo GPS;... Một vấn đề khác liên quan tới 
hiệu chỉnh sai số đo cao quán tính là hiệu chỉnh theo chu kỳ. Chu kỳ hiệu 
chỉnh càng dài thì sai số của hệ thống càng lớn. 
2.2. Phương pháp kết hợp đo cao quán tính và vô tuyến 
2.2.1. Khát quát chung 
 Trên một số TLĐH hiện đại thường sử dụng kết hợp các phương pháp 
đo cao, ví dụ quán tính kết hợp vô tuyến. Sự kết hợp giữa các phương pháp 
đo cao cho phép kết hợp các ưu điểm và khắc phục những nhược điểm của 
từng phương pháp đo cao. 
2.2.2. Phương pháp xây dựng bộ đo kết hợp 
 Hình 2.2a là sơ đồ cấu trúc của thuật toán bù trừ đối với hai máy đo 
(MĐ1, MĐ2) chúng cùng đo một tham số x0(t). 
2.3. Tổng hợp bộ đo cao quán tính – vô tuyến 
 2.3.1. Tổng hợp thuật toán Kalman rời rạc lọc sai số ngẫu nhiên của 
ĐCVT 
 Để loại trừ sai số ngẫu nhiên người ta sử dụng nhiều phương pháp lọc 
khác nhau. Trong luận án, tác giả định hướng tới ứng dụng thuật toán lọc 
Kalman rời rạc để lọc các sai số nhằm nâng cao chất lượng tham số đo 
cao đảm bảo ổn định độ cao bay cho tên lửa. 
2.3.2. Tổng hợp cấu trúc bộ đo cao QT-VT 
 Bộ đo cao QT-VT được tổng hợp trên cơ sở của thuật toán bù trừ (hình 
2.2) và thuật toán lọc tối ưu Kalman rời rạc. Cấu trúc của bộ đo cao QT-VT 
thể hiện trên hình 2.8, trong đó thể hiện rõ sự kết hợp hai bộ ĐCQT và 
ĐCVT theo các chế độ bay: phóng lấy độ cao, điều khiển vào độ cao 
 10 
hành trình và ổn định độ cao hành trình trong điều kiện sóng, gió biển. 
Trong sơ đồ, khoá K mô tả thời điểm mở thiết bị ĐCVT, tức là thời 
điểm kết thúc quá trình tên lửa vào độ cao hành trình (ΔH≈0) và bắt đầu 
chế độ ổn định độ cao. 
 ˆ
 Tín hiệu đầu ra bộ lọc Kalman (KF) sh +DHqt bằng giá trị trung bình 
biên độ sóng tự nhiên mà thiết bị ĐCVT đo được cộng với giá trị sai số 
 ˆ
tích lũy của đo cao quán tính được đánh giá bởi bộ lọc Kalman DHqt . 
Như vậy đầu vào kênh điều khiển - ổn định độ cao, trong chế độ ổn định 
(khóa K đóng), sai số tích lũy đầu ra bộ ĐCQT được bù khử,Hct=Hth sau 
so sánh chỉ còn lại hai thành phần là sh . Giá trị trung bình biên độ sóng 
 sh đóng vai trò như lượng sửa tức thời cho độ cao chương trình Hct(t), 
nhằm tránh để tên lửa va chạm vào đỉnh sóng. Khi sử dụng cấu trúc kết 
hợp hình 2.8, sai số đầu ra của cả hai thiết bị đo cao quán tính và vô tuyến, 
có mô hình rời rạc sau: 
 Như vậy, với việc phân tích thuật toán lọc KF trong bộ đo cao có 
thể mô tả đặc tính độ chính xác của hệ thống này thông qua việc tính 
ma trận tương quan sai số định giá tối ưu bộ lọc Pk(). Khi tính toán 
 11 
đặc tính chính xác của bộ đo cao sẽ sử dụng giá trị của các tham số 
mô tả sai số của hệ thống quán tính và thiết bị đo cao vô tuyến. 
2.4. Mô phỏng, đánh giá kết quả xử lý thông tin đo cao 
 Kết quả mô phỏng được thể hiện trên hình 2.10 đến hình 2.15. 
Từ các đồ thị kết quả nhận được ta thấy: 
 a) Độ cao vô tuyến đo được tức thời có dao động biên độ lớn (hình 
2.10) và sai lệch lớn so với độ cao chương trình (Hct=10m); 
 b) Sai số đo cao quán tính tích luỹ theo thời gian (hình 2.11). Xét trên 
hình 2.14 cho thấy, nếu chỉ hiệu chỉnh độ cao quán tính với chu kỳ là 0,5s 
thì sai số vẫn tăng dần theo thời gian. Tức là với tần suất hiệu chỉnh như 
vậy, sai số tuy giảm nhưng vẫn tích lũy. 
 c) So sánh sai số tổng hợp (đo cao vô tuyến và đo cao quán tính) trước và 
sau xử lý, ta thấy sau bộ lọc Kalman rời rạc (hình 2.13) sai số giảm đi rất 
 12 
nhiều (hình 2.13 và 2.15). Như vậy khi sử dụng thông tin đo cao kết hợp 
quán tính - vô tuyến xử lý bằng thuật toán lọc Kalman rời rạc ta nhận được 
độ cao sau xử lý với sai số khá nhỏ và không có đột biến với chu kỳ hiệu 
chỉnh bằng 0,5s. 
 d) Việc kết hợp hai thiết bị đo cao quán tính và vô tuyến trên TLĐH 
theo nguyên lý hình 2.8 đã chứng tỏ khả năng nâng cao được độ chính 
xác đo và hiệu chỉnh độ cao bằng cách kế thừa ưu điểm, khắc phục 
nhược điểm riêng của từng thiết bị đo kết hợp với phương pháp lọc tối 
ưu kết quả. 
2.5. Kết luận chương 2 
 Trong chương này đã giải quyết được nội dung bài toán thứ nhất là 
tổng hợp bộ đo cao QT-VT kết hợp, một thành phần cấu trúc quan trọng 
bảo đảm thông tin đầu vào của kênh điều khiển-ổn định độ cao bay của 
đối tượng là TLHTĐH. 
 Quá trình tổng hợp bộ đo cao QT-VT được tiến hành một cách logic. 
Bắt đầu từ việc nghiên cứu nguyên lý đo cao QT và VT, đánh giá nguyên 
nhân và cơ chế gây sai số đo của hai loại thiết bị, đến việc nghiên cứu 
các giải pháp kết hợp ưu điểm, loại bỏ nhược điểm của chúng bằng một 
bộ đo kết hợp với việc sử dụng lý thuyết lọc tối ưu hiện đại để xử lý 
thông tin đo cao. 
 Kết quả của mô hình kết hợp hai phương pháp và cấu trúc đo cao với sử 
dụng bộ lọc Kalman rời rạc tối ưu là sai số tổng hợp giảm đáng kể so với các 
sai số riêng rẽ của từng cấu trúc. Kết luận trên đã được kiểm chứng bằng thực 
nghiệm mô phỏng trên Matlab-Simulink theo cấu trúc bộ đo cao QT-VT sau 
bước tổng hợp. 
 Trên cơ sở bộ đo cao QT-VT đã tổng hợp ở chương tiếp theo ta sẽ 
tiến hành tổng hợp một số thuật toán điều khiển kênh điều khiển-ổn định 
độ cao của TLĐH khi bay thấp trên mặt biển trong điều kiện có gió 
mạnh.Tức là giải bài toán điều khiển-ổn định độ cao bay khi có gió mạnh 
tác động. 
 CHƯƠNG 3 
 TỔNG HỢP MỘT SỐ THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN CHO KÊNH 
 ĐIỀU KHIỂN - ỔN ĐỊNH ĐỘ CAO CỦA TLHTĐH 
 KHI BAY THẤP TRÊN MẶT BIỂN 
3.1. Động lực học bay tên lửa trong mặt phẳng thẳng đứng 
 13 
3.1.1.Hệ phương trình vi phân mô tả chuyển động của tên lửa trong 
mặt phẳng đứng 
 Tập hợp các hệ phương trình lực, mômen và ĐHH, ta có hệ phương 
trình chung cho tên lửa trong mặt phẳng như sau: 
3.1.2. Phương pháp tạo lực và mômen điều khiển 
 Phương pháp khí động tạo lực và mômen điều khiển là phương pháp 
truyền thống nhất. Logic tạo lực và mômen điều khiển khí động có thể 
khái quát như sau: 
 - Biểu thức lực: 
 - Biểu thức mômen: 
3.1.3. Biểu diễn động lực bay tên lửa dạng toán tử Laplas 
 Từ phương trình lực (3.9), mômen (3.10), và các phương trình 2, 3 và 
7 của hệ phương trình (3.7) ta nhận được các phương trình chuyển động 
của TL sơ đồ khí động thông thường trong mặt phẳng thẳng đứng dạng 
toán tử: 
 14 
3.1.4. Hàm truyền tên lửa và phương pháp xác định các tham số 
 - Hàm số truyền của tên lửa theo góc tấn: 
 - Hàm số truyền của tên lửa theo gia tốc pháp tuyến: 
 - Hàm số truyền của tên lửa theo vận tốc quay thân: 
 - Các hàm truyền liên hệ các tham số động hình học 
 - Hàm truyền của máy lái: 
3.1.5. Cơ chế tác động của gió tới sự ổn định độ cao bay 
 Trong quá trình bay, TLĐH chịu tác động của những kích động bên 
ngoài (gió). Thành phần gió đứng UGy (hình 1.5 chương 1) tác động vào 
thân tên lửa có xu hướng làm thay đổi giá trị góc tấn công a như đã nêu 
ở chương 1. Những tác động không biết trước, không kiểm soát được về 
độ lớn, dải thay đổi và mang tính ngẫu nhiên theo bề mặt sóng dẫn đến 
góc a thay đổi liên tục cả về giá trị và dấu dẫn đến sự mất ổn định độ cao 
bay của tên lửa. 
 Như vậy, nếu ta đưa vào quy luật tác động của gió đứng UGy dựa vào 
sự thăng giáng của sóng trên bề mặt η trong không gian tức là phụ thuộc 
 ¶h
vào trong không gian như đã phân tích ở mục 1.3.3 trong chương 1, 
 ¶x
đầu ra khâu sẽ nhận được sự dao động của góc tấn công aG do gió gây 
ra. Góc aG sẽ là tác động nhiễu ngoài vào sự hình thành góc tấn công a 
của TLĐH đang được nghiên cứu và đóng vai trò sai số của góc tấn công 
theo biểu thức sau: 
 a(t)=+aaPG(tt)() (3.28) 
 Rõ ràng trong (3.28), aG(t) phản ánh quy luật thay đổi góc tấn công 
của TLĐH theo tác động của gió đứng và là nhân tố gây mất ổn định độ cao. 
 15 
3.2. Tổng hợp cấu trúc kênh điều khiển-ổn định độ cao 
3.2.1. Cấu trúc cơ bản của kênh điều khiển-ổn định độ cao 
 Cấu trúc của kênh điều khiển - ổn định độ cao bay của TLĐH có thể 
xác định theo sơ đồ khối hình 3.7 dưới đây. 
3.2.2. Cấu trúc tối ưu của kênh điều khiển-ổn định độ cao 
 16 
3.3. Tổng hợp một số thuật toán điều khiển cho kênh độ cao 
3.3.1. Thuật toán điều khiển PID 
 Bộ điều khiển PID (bộ điều khiển tỉ lệ vi tích phân) tương đương với 
ba mạch hồi tiếp: vị trí; tốc độ; tích phân sai số của bất kỳ một hệ tự 
động điều chỉnh khép kín nào. Bộ điều khiển PID là bộ điều khiển được 
sử dụng rộng rãi trong các hệ thống điều khiển công nghiệp, thực hiện 
việc tính toán giá trị “sai số” giữa giá trị đo thông số biến đổi và giá trị 
đặt mong muốn. Bộ điều khiển sẽ thực hiện giảm tối đa sai số bằng cách 
điều chỉnh giá trị điều khiển vào. 
 Như bài toán đã đặt ra là khi tên lửa đối hải bay ở độ cao nhỏ giới hạn 
trên mặt biển có tác động đáng kể của gió, làm cho góc tấn công a thay 
đổi. Bộ điều khiển PID kinh điển không thể cập nhật tự động các hệ số 
Kp, Kd, Ki theo góc tấn công a của quá trình được. 
 Vấn đề đặt ra là cần tổng hợp một bộ điều khiển sao cho nó có thể 
thích nghi với thay đổi của góc tấn công a trong một khoảng tương đối 
rộng khi có tác động của gió. Bộ điều khiển thích nghi mô hình tham 
chiếu ẩn theo phương pháp tốc độ gradient có thể giải quyết bài toán này. 
3.3.2. Thuật toán điều khiển thích nghi theo tốc độ gradient với mô 
hình tham chiếu ẩn 
 a. Đặt bài toán và lựa chọn phương pháp giải 
 Đặt bài toán: 
 Trên cơ sở của hệ tự động ổn định độ cao bay của TLĐH có cấu trúc 
tường minh và các tham số đã biết. Để hệ thống có thể tự động thích 
nghi với những tác động của gió lên bề mặt khí động tên lửa khi bay sát 
mặt biển, ta cần tổng hợp được thuật toán thích nghi và cấu trúc của bộ 
điều khiển, bảo đảm sao cho: 
 Phương pháp giải bài toán: 
 Căn cứ vào cấu trúc của hệ thống điều khiển-ổn định độ cao bay 
(hình3.8) và quy luật tác động của gió bề mặt biển vào tên lửa, có thể 
chọn phương pháp giải bài toán thích nghi hệ thống theo mô hình hệ 
thích nghi tham số theo tốc độ gradient với mô hình tham chiếu ẩn. 
 b. Giải bài toán tổng hợp hệ thích nghi theo tốc độ gradient 
 - Xác định phương trình vi phân mô tả đối tượng điều khiển: 
 17 
 Từ sơ đồ cấu trúc hình 3.8 để đơn giản ta xét mạch thẳng kênh độ 
cao của tên lửa và quá trình biến đổi tương đương ta được sơ đồ cấu trúc 
của kênh điều khiển độ cao TLHTĐH thể hiện trên hình 3.12c. 
 Hàm truyền của khâu máy lái có thể xấp xỉ khâu khuếch đại hệ số 
bằng 1. Phép đơn giản hóa này được đưa ra xuất phát từ lập luận là hằng 
số thời gian của khâu máy lái nhỏ đáng kể (hơn 10 lần) so với hằng số 
thời gian của khâu tên lửa với vòng tự động ổn định trên khoang. 
 Vì vậy mà hàm truyền hệ hở khi đó có dạng: 
 Từ (3.48) có thể xác định PT vi phân mô tả ĐTĐK như sau: 
 Mục đích điều khiển của hệ thích nghi là xấp xỉ Hth(t) của ĐTĐK tới 
Hct(t) với sai số cho phép là δ(t)≈0 với các hệ số “lý tưởng” của bộ 
điều khiển. 
 Ta chọn luật điều khiển liên tục cho hệ thích nghi như sau: 
 Thuật toán tham số thích nghi khi coi xαG(t)=0 sẽ có dạng: 
 Để đạt được mục đích điều khiển, yêu cầu sao cho đa thức G: 
 G=(g2l2+g1l+10g) phải là Guvysev, thì tất cả các hệ số đều phải 
dương. 
 18 
 Ngoài ra còn yêu cầu sao cho tác động đầu vào Hct(t) và các đạo hàm 
của nó H& th (t), H&& th (t) là hạn chế. Mô hìnhtham chiếu ẩn ta nhận được từ 
đẳng thức δ(t)=0 và có dạng sau: 
 Bởi vì tác động vào ĐTĐK (3.52) còn có nhiễu ngoài là xαG(t), nên 
thuật toán thích nghi (3.51) cần phải tính tới cả yếu tố này bằng cách làm 
thô, thông thường là đưa thêm hồi tiếp âm dạng: 
 Từ cấu trúc cơ bản hình 3.8 và thuật toán thích nghi (3.53) ta có cấu 
trúc thích nghi của kênh như hình 3.13. 
3.4. Kết luận chương 3 
 Trong chương 3 đã giải quyết trọn vẹn hai bài toán cuối mà luận án đã 
đặt ra. Đó là phân tích, biện luận cơ sở lý thuyết để: 
 19 
 a) Tổng hợp một cấu trúc đầy đủ của kênh điều khiển ổn định độ cao 
cho đối tượng là TLHTĐH. Trong cấu trúc kênh đã tổng hợp được, ngoài 
những khâu cơ bản của hệ thống với vòng tự động ổn định trên khoang 
(ASS) còn tính tới cả các khâu động học tác động bên ngoài của sóng, 
gió biển, của thiết bị đo cao QT-VT với xử lý tối ưu là lọc Kalman rời 
rạc. Những mô tả, phân tích toán học bằng hệ các phương trình vi phân 
cho phép xác định các hàm truyền theo phản ứng đầu ra hệ thống và 
những tham số của từng khâu. 
 b) Tổng hợp được hai bộ điều khiển là PID Control và bộ điều khiển 
thích nghi tham số theo tốc độ gradient với mô hình tham chiếu ẩn. 
 CHƯƠNG 4 
 THỰC NGHIỆM MÔ PHỎNG KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ CHẤT 
 LƯỢNG ĐIỀU KHIỂN-ỔN ĐỊNH ĐỘ CAO CỦA TLHTĐH 
4.1. Mô tả thực nghiệm 
 - Đặt điều kiện thử nghiệm: H0; Hct; h(t) và UG(t). 
 - Khởi động các đầu vào Hct(t), h(t) và UG(t). 
 - Quan sát, đọc kết quả Hth(t), ΔHđg(t), a(t), wz1(t) và J(t). 
 - Xử lý, đ