高超聲速飛行器因具有飛行高度高、飛行速度快、機動靈活等特點，逐步彰顯出其蘊含的巨大經(jīng)濟和軍事價值，成為各國爭相研究的熱點。在軍事方面，由于它能在短時間內(nèi)全球到達，因此可極大地擴展作戰(zhàn)半徑；同時，其超快的速度也使自身獲得了超強的突防能力和良好的隱蔽性。在民用方面，未來的高速航空器或?qū)⒊蔀槿藗兛仗爝\輸和星際旅行的首選工具。高超聲速飛行器的出現(xiàn)也對空間飛行控制技術(shù)提出了較大的挑戰(zhàn)。末端導引存在于飛行彈道的末端，其控制性能的好壞直接決定著高超聲速武器能否實現(xiàn)對目標的精確打擊。本文就高超聲速導彈的尋的制導模型進行了研究，探討了一種契合高速制導實時性特點的非線性末端導引規(guī)律。主要研究內(nèi)容包括以下幾個方面。首先，給出了常用坐標系的定義及轉(zhuǎn)換關(guān)系，分析了導彈和目標的質(zhì)心運動學方程、姿態(tài)運動學方程，建立了二維平面和三維空間中的彈目相對運動方程，這是后續(xù)進行導引律分析和設計的基礎。其次，研究了有限時間穩(wěn)定理論，給出了其定義和重要引理，在此基礎上設計了針對平面制導方程的有限時間導引律，并給出了適用性證明。隨后，將該導引律進行形式上的改進并應用于三維彈目相對運動方程，并證明了有限時間導引律可控制視線角轉(zhuǎn)率在限... 

【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)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 高超聲速飛行器的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國外研究現(xiàn)狀概述
        1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀概述
    1.3 導引律的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢
        1.3.1 經(jīng)典導引律
        1.3.2 現(xiàn)代導引律
        1.3.3 非線性導引律
        1.3.4 導引律的發(fā)展方向
    1.4 論文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第2章 導彈—目標相對運動模型
    2.1 引言
    2.2 坐標系定義及轉(zhuǎn)換
        2.2.1 坐標系定義
        2.2.2 坐標系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.3 導彈和目標運動學方程
        2.3.1 導彈質(zhì)心運動學方程
        2.3.2 目標質(zhì)心運動學方程
        2.3.3 導彈姿態(tài)運動學方程
        2.3.4 視線角轉(zhuǎn)率等中間量的計算方法
    2.4 導彈和目標相對運動方程
        2.4.1 二維平面彈—目相對運動方程
        2.4.2 三維空間彈—目相對運動學方程
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于有限時間穩(wěn)定理論的導引律設計
    3.1 有限時間穩(wěn)定理論
    3.2 有限時間穩(wěn)定導引律設計
        3.2.1 基于平面制導方程的有限時間導引律
        3.2.2 基于三維制導方程的有限時間穩(wěn)定導引律
    3.3 基于擴張狀態(tài)觀測器的模型不確定性估計方法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 導引律的仿真分析及驗證
    4.1 二維平面內(nèi)經(jīng)典導引方法的仿真分析
        4.1.1 MATLAB 的圖形用戶界面（GUI）簡介
        4.1.2 追蹤法導引的分析與仿真研究
        4.1.3 平行接近法導引的分析與仿真研究
        4.1.4 比例導引法導引的分析與仿真研究
    4.2 有限時間導引方法在三維末制導中的仿真分析
        4.2.1 有限時間導引法的仿真
        4.2.2 有限時間導引與比例導引的仿真對比
        4.2.3 擴張狀態(tài)觀測器估計效果的驗證
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)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]國外高超聲速武器發(fā)展綜述[J]. 黨愛國,郭彥朋,王坤.  飛航導彈. 2013(02)
[2]滑模變結(jié)構(gòu)有限時間收斂制導律[J]. 張運喜,孫明瑋,陳增強.  控制理論與應用. 2012(11)
[3]真比例導引律的降維分析方法[J]. 黎克波,陳磊,張翼.  國防科技大學學報. 2012(03)
[4]美國典型高超飛行器項目研發(fā)及啟示[J]. 張蒙正,鄒宇.  火箭推進. 2012(02)
[5]基于二階滑模的再入飛行器末制導律研究[J]. 竇榮斌,張科.  宇航學報. 2011(10)
[6]國外高超聲速技術(shù)計劃回顧與展望[J]. 鐘萍,王穎,陳麗艷.  航空科學技術(shù). 2011(05)
[7]一種攔截機動目標的最優(yōu)制導律設計[J]. 司學慧,李小兵.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2011(04)
[8]智能滑模變結(jié)構(gòu)制導律[J]. 王志清,李小兵,卓啟明.  上海航天. 2011(01)
[9]有限時間控制問題綜述[J]. 丁世宏,李世華.  控制與決策. 2011(02)
[10]一種新型三維制導律設計的非線性方法[J]. 彭雙春,潘亮,韓大鵬,孫未蒙,沈林成.  航空學報. 2010(10)

博士論文
[1]高超聲速飛行器建模及其先進飛行控制機理的研究[D]. 劉燕斌.南京航空航天大學 2007

碩士論文
[1]攻擊地面固定目標的高超聲速導彈的制導規(guī)律設計[D]. 徐鵬.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[2]高超聲速飛行器末端制導律研究[D]. 劉德成.哈爾濱工業(yè)大學 2009
[3]高超聲速巡航導彈彈道設計與優(yōu)化方法研究[D]. 孟斌.哈爾濱工業(yè)大學 2007



本文編號：3163455