攔截機動目標末制導與控制技術研究
發(fā)布時間:2021-03-20 11:36
現(xiàn)代化戰(zhàn)爭中,高精度制導武器扮演的角色越來越重要,制導與控制技術是高精度制導武器的核心技術,直接決定著打擊目標的精度。本文圍繞尋的導彈攔截機動目標末制導與控制技術面臨的若干熱點問題,重點研究了一種新型控制算法及其在導彈姿態(tài)控制系統(tǒng)中的應用和一種改進的平行接近導引律算法。首先,給出了導彈偏航通道、俯仰通道和滾轉通道的非線性數(shù)學模型,以及彈目相對運動學方程,為研究一種新型控制算法和平行接近導引律改進算法提供了模型和研究對象。其次,研究了一種新型控制算法——基于跟蹤微分器和最優(yōu)ITAE指標經驗模型的變結構控制器。首先,設計了一種基于Lyapunov穩(wěn)定理論的改進微分觀測器,其特點是無需獲取系統(tǒng)數(shù)學模型便能較準確地估計出系統(tǒng)狀態(tài)變量。其次,引入七階以下最優(yōu)ITAE指標模型,將微分觀測器估計的系統(tǒng)狀態(tài)變量和最高階狀態(tài)變量的導數(shù)補償至系統(tǒng)輸入端,系統(tǒng)狀態(tài)變量的反饋增益參考同階次最優(yōu)ITAE指標模型的系數(shù)進行配置,通過反饋優(yōu)化了系統(tǒng)結構。然后,再設計PID或變結構控制器,以消除延時帶來的誤差、改進微分觀測器的估計誤差以及其他不確定性因素。仿真表明:按最優(yōu)ITAE指標模型配置狀態(tài)反饋增益,配合變結構或...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 國內外制導與控制技術的研究進展及分析
1.2.1 導彈姿態(tài)控制技術的發(fā)展
1.2.2 導引律的發(fā)展
1.3 本文的主要研究內容
第2章 導彈及彈目相對運動數(shù)學模型的建立
2.1 常用坐標系
2.2 導彈運動方程
2.3 彈目相對運動數(shù)學模型
2.4 本章小結
第3章 基于微分觀測器和最優(yōu) ITAE 指標模型的變結構控制算法設計
3.1 DOV 控制算法提出
3.1.1 反饋控制內涵
3.1.2 優(yōu)化系統(tǒng)結構
3.2 DOV 控制算法推導
3.2.1 改進微分器設計
3.2.2 最優(yōu) ITAE 性能指標系統(tǒng)
3.2.3 控制器設計
3.2.4 仿真
3.3 DOV 控制算法在導彈姿態(tài)控制系統(tǒng)中的應用
3.4 本章小結
第4章 平行接近導引律改進算法設計
4.1 隱身目標的觀測性問題
4.2 一種用于攔截機動目標的平行接近導引律改進算法推導
4.2.1 傳統(tǒng)的平行接近法導引律
4.2.2 平行接近導引律改進算法推導
4.3 平行接近導引律改進算法仿真
4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于自適應二階終端滑模的飛行器再入姿態(tài)控制[J]. 范金鎖,張合新,張明寬,周鑫. 控制與決策. 2012(03)
[2]高超聲速飛行器自抗擾分數(shù)階PID控制器設計(英文)[J]. 秦昌茂,齊乃明,呂瑞,朱凱. Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics. 2011(03)
[3]高穩(wěn)快速非線性-線性跟蹤微分器設計[J]. 趙鵬,姚敏立,陸長捷,胡友濤. 西安交通大學學報. 2011(08)
[4]利比亞戰(zhàn)爭分析[J]. 林東,康永升. 晚報文萃. 2011(13)
[5]航天器姿態(tài)機動的自抗擾控制器設計[J]. 周黎妮,唐國金,李海陽. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2007(12)
[6]基于ITAE準則的質量矩攔截彈魯棒控制研究[J]. 張曉宇,王子才,高偉巍. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2007(12)
[7]低速滾轉彈道導彈運動模型及變結構姿態(tài)控制系統(tǒng)設計[J]. 王志,周軍,周鳳岐. 兵工學報. 2007(07)
[8]精確制導技術研究[J]. 魏偉波,芮筱亭. 火力與指揮控制. 2006(02)
[9]攔截器姿態(tài)控制系統(tǒng)的模糊控制設計方法研究[J]. 靳文濤,魏明英,孫連舉. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2005(04)
[10]非線性飛控系統(tǒng)的滑模PI混合模糊邏輯控制[J]. 曹邦武,姜長生,陳謀. 南京航空航天大學學報. 2003(01)
本文編號:3090936
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:82 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題背景
1.2 國內外制導與控制技術的研究進展及分析
1.2.1 導彈姿態(tài)控制技術的發(fā)展
1.2.2 導引律的發(fā)展
1.3 本文的主要研究內容
第2章 導彈及彈目相對運動數(shù)學模型的建立
2.1 常用坐標系
2.2 導彈運動方程
2.3 彈目相對運動數(shù)學模型
2.4 本章小結
第3章 基于微分觀測器和最優(yōu) ITAE 指標模型的變結構控制算法設計
3.1 DOV 控制算法提出
3.1.1 反饋控制內涵
3.1.2 優(yōu)化系統(tǒng)結構
3.2 DOV 控制算法推導
3.2.1 改進微分器設計
3.2.2 最優(yōu) ITAE 性能指標系統(tǒng)
3.2.3 控制器設計
3.2.4 仿真
3.3 DOV 控制算法在導彈姿態(tài)控制系統(tǒng)中的應用
3.4 本章小結
第4章 平行接近導引律改進算法設計
4.1 隱身目標的觀測性問題
4.2 一種用于攔截機動目標的平行接近導引律改進算法推導
4.2.1 傳統(tǒng)的平行接近法導引律
4.2.2 平行接近導引律改進算法推導
4.3 平行接近導引律改進算法仿真
4.4 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于自適應二階終端滑模的飛行器再入姿態(tài)控制[J]. 范金鎖,張合新,張明寬,周鑫. 控制與決策. 2012(03)
[2]高超聲速飛行器自抗擾分數(shù)階PID控制器設計(英文)[J]. 秦昌茂,齊乃明,呂瑞,朱凱. Transactions of Nanjing University of Aeronautics & Astronautics. 2011(03)
[3]高穩(wěn)快速非線性-線性跟蹤微分器設計[J]. 趙鵬,姚敏立,陸長捷,胡友濤. 西安交通大學學報. 2011(08)
[4]利比亞戰(zhàn)爭分析[J]. 林東,康永升. 晚報文萃. 2011(13)
[5]航天器姿態(tài)機動的自抗擾控制器設計[J]. 周黎妮,唐國金,李海陽. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2007(12)
[6]基于ITAE準則的質量矩攔截彈魯棒控制研究[J]. 張曉宇,王子才,高偉巍. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2007(12)
[7]低速滾轉彈道導彈運動模型及變結構姿態(tài)控制系統(tǒng)設計[J]. 王志,周軍,周鳳岐. 兵工學報. 2007(07)
[8]精確制導技術研究[J]. 魏偉波,芮筱亭. 火力與指揮控制. 2006(02)
[9]攔截器姿態(tài)控制系統(tǒng)的模糊控制設計方法研究[J]. 靳文濤,魏明英,孫連舉. 系統(tǒng)工程與電子技術. 2005(04)
[10]非線性飛控系統(tǒng)的滑模PI混合模糊邏輯控制[J]. 曹邦武,姜長生,陳謀. 南京航空航天大學學報. 2003(01)
本文編號:3090936
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