本文以火箭子級(jí)返回為背景,研究火箭子級(jí)返回大氣層內(nèi)的制導(dǎo)控制技術(shù)。針對(duì)其返回過(guò)程中的飛行環(huán)境及火箭子級(jí)特性,提出了基于終端角度約束的滑模制導(dǎo)方案,設(shè)計(jì)火箭子級(jí)返回直接自適應(yīng)模糊控制過(guò)載控制器,考慮火箭子級(jí)返回過(guò)程中存在的模型不確定性和外界擾動(dòng)對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能影響,設(shè)計(jì)擾動(dòng)觀測(cè)器以增強(qiáng)控制系統(tǒng)的魯棒性。本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面:1)分析火箭子級(jí)返回過(guò)程中的作用力和作用力矩,考慮飛行過(guò)程中的風(fēng)干擾因素,建立了火箭子級(jí)返回大氣層內(nèi)的六自由度數(shù)學(xué)模型。2)通過(guò)建立大氣層內(nèi)制導(dǎo)模型,設(shè)計(jì)能保證末端位置和落角條件的有限時(shí)間收斂制導(dǎo)律;并采用2階魯棒精確微分器對(duì)由系統(tǒng)偏差、干擾及參數(shù)不確定性等組成的系統(tǒng)總擾動(dòng)進(jìn)行估計(jì),在制導(dǎo)律中進(jìn)行補(bǔ)償。3)基于小擾動(dòng)線性化理論及狀態(tài)反饋方法建立控制模型,并由此設(shè)計(jì)火箭子級(jí)返回自適應(yīng)模糊過(guò)載控制器;分析了火箭子級(jí)返回自適應(yīng)模糊控制過(guò)載控制系統(tǒng)的全局穩(wěn)定性;基于線性化模型、繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)模型及六自由度制導(dǎo)模型進(jìn)行控制系統(tǒng)的仿真測(cè)試與分析。4)設(shè)計(jì)擾動(dòng)觀測(cè)器,得到火箭子級(jí)返回控制系統(tǒng)補(bǔ)償模型,分析控制系統(tǒng)的全局穩(wěn)定性,并基于改進(jìn)的火箭子級(jí)返回過(guò)載控制器進(jìn)行與標(biāo)稱控...

【文章頁(yè)數(shù)】：100 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 運(yùn)載火箭子級(jí)/助推器傘降回收控制
        1.2.2 運(yùn)載器子級(jí)垂直返回控制
        1.2.3 運(yùn)載器帶翼返回控制
        1.2.4 角度約束制導(dǎo)律
        1.2.5 運(yùn)載器控制方法研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要內(nèi)容
第2章 火箭子級(jí)返回飛行動(dòng)力學(xué)建模
    2.1 引言
    2.2 坐標(biāo)系定義及轉(zhuǎn)換關(guān)系
        2.2.1 坐標(biāo)系定義
        2.2.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.3 火箭子級(jí)所受的外力/力矩分解
        2.3.1 火箭子級(jí)所受的外力
        2.3.2 火箭子級(jí)所受的作用力矩
    2.4 六自由度運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)建模
    2.5 本章小結(jié)
第3章 火箭子級(jí)返回終端角度約束制導(dǎo)
    3.1 引言
    3.2 火箭子級(jí)返回終端角度約束彈道成形制導(dǎo)
    3.3 火箭子級(jí)返回終端角度約束有限時(shí)間收斂滑模制導(dǎo)
        3.3.1 大氣層內(nèi)制導(dǎo)模型建立
        3.3.2 基于2 階魯棒精確微分器的有限時(shí)間收斂滑模制導(dǎo)
    3.4 仿真分析
        3.4.1 2-RED仿真分析
        3.4.2 三自由度仿真
    3.5 本章小結(jié)
第4章 火箭子級(jí)返回直接自適應(yīng)模糊過(guò)載控制
    4.1 引言
    4.2 火箭子級(jí)返回過(guò)載控制系統(tǒng)建模
        4.2.1 模型線性化處理
        4.2.2 狀態(tài)反饋控制模型
    4.3 直接自適應(yīng)模糊過(guò)載控制器設(shè)計(jì)
        4.3.1 自適應(yīng)模糊控制器
        4.3.2 控制系統(tǒng)收斂特性
    4.4 仿真分析
        4.4.1 仿真測(cè)試
        4.4.2 火箭子級(jí)返回六自由度仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 基于擾動(dòng)觀測(cè)補(bǔ)償?shù)幕鸺蛹?jí)返回控制
    5.1 引言
    5.2 有限時(shí)間收斂擾動(dòng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        5.2.1 有限時(shí)間收斂擾動(dòng)觀測(cè)器數(shù)學(xué)模型
        5.2.2 火箭子級(jí)返回控制系統(tǒng)有限時(shí)間收斂擾動(dòng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        5.2.3 改進(jìn)的火箭子級(jí)返回控制系統(tǒng)收斂特性分析
    5.3 仿真分析
        5.3.1 擾動(dòng)觀測(cè)器性能測(cè)試
        5.3.2 基于擾動(dòng)觀測(cè)器的火箭子級(jí)返回六自由度制導(dǎo)控制仿真
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3822505