凸優(yōu)化方法在導(dǎo)彈軌跡優(yōu)化與制導(dǎo)控制中的應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-06-30 21:17
現(xiàn)代戰(zhàn)爭對戰(zhàn)術(shù)類導(dǎo)彈武器在高速度、高精度、遠(yuǎn)程打擊能力方面的要求越來越高,同時(shí)導(dǎo)彈打擊任務(wù)的多樣化和復(fù)雜化使得導(dǎo)彈朝著信息化和智能化的方向發(fā)展。相應(yīng)的制導(dǎo)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將面臨諸多挑戰(zhàn)。導(dǎo)彈飛行環(huán)境變化劇烈,飛行范圍跨度大,并且攻擊任務(wù)正從單一化向著協(xié)同化的方向發(fā)展,具有自適應(yīng)飛行控制能力和在線軌跡規(guī)劃能力已經(jīng)成為下一代信息化導(dǎo)彈的共同要求。因此,本文圍繞導(dǎo)彈自適應(yīng)控制和快速軌跡規(guī)劃兩個(gè)方面開展研究工作。首先,根據(jù)牛頓剛體運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)原理建立導(dǎo)彈的力學(xué)模型,并在一定的假設(shè)條件下對模型進(jìn)行簡化進(jìn)而建立被控對象動(dòng)力學(xué)模型以及軌跡優(yōu)化的彈道運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。立足于魯棒增益調(diào)度方法設(shè)計(jì)了導(dǎo)彈的解耦控制器,并通過凸優(yōu)化方法的實(shí)時(shí)增益解算仿真驗(yàn)證了控制器的有效性。為后續(xù)戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈質(zhì)心模型下的軌跡優(yōu)化和多約束協(xié)同制導(dǎo)的簡化研究奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。其次,針對凸優(yōu)化算法的穩(wěn)健和高效性特點(diǎn),研究一種基于凸優(yōu)化方法的彈道優(yōu)化算法。通過對彈道優(yōu)化問題的凸化和離散化,得到了與原問題等價(jià)且具有全局最優(yōu)性的序列彈道凸優(yōu)化算法。數(shù)值計(jì)算結(jié)果證明了該算法的正確性和有效性;考慮到彈道飛行中的擾動(dòng),采用了一種新的偏差計(jì)算方法,在此基...
【文章來源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
“戰(zhàn)斧式”巡航導(dǎo)彈
“愛國者”防空系統(tǒng)
圖 1.3AIM-9L“響尾蛇”空空導(dǎo)彈 圖 1.4 PHL03 多管火箭炮經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,導(dǎo)彈在高速度、高機(jī)動(dòng)性、遠(yuǎn)程打擊、精確打擊等不同側(cè)下的多個(gè)方面取得了顯著的提升,其中戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的發(fā)展最為顯著。例如著名的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]網(wǎng)火導(dǎo)彈武器系統(tǒng)發(fā)展綜述[J]. 張堯,閻巖,顧鑫,李瀟. 飛航導(dǎo)彈. 2016(02)
[2]基于凸優(yōu)化理論的含約束月球定點(diǎn)著陸軌道優(yōu)化[J]. 林曉輝,于文進(jìn). 宇航學(xué)報(bào). 2013(07)
[3]戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈協(xié)同突防關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 王芳,涂震飚,魏佳寧. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2013(03)
[4]飛行器軌跡優(yōu)化數(shù)值算法綜述[J]. 黃國強(qiáng),陸宇平,南英. 中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2012(09)
[5]基于高斯—偽譜法的月球定點(diǎn)著陸軌道快速優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 彭祺擘,李海陽,沈紅新. 宇航學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]多導(dǎo)彈時(shí)間協(xié)同制導(dǎo):一種領(lǐng)彈-被領(lǐng)彈策略[J]. 張友安,馬國欣,王興平. 航空學(xué)報(bào). 2009(06)
[7]基于協(xié)調(diào)變量的多導(dǎo)彈協(xié)同制導(dǎo)[J]. 趙世鈺,周銳. 航空學(xué)報(bào). 2008(06)
[8]導(dǎo)彈集群協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)概念研究[J]. 胡正東,林濤,張士峰,蔡洪. 飛航導(dǎo)彈. 2007(10)
[9]飛航導(dǎo)彈協(xié)同作戰(zhàn)使用方法探討[J]. 林濤,劉永才,關(guān)成啟,關(guān)世義,張克. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2005(02)
博士論文
[1]帶末端攻擊角度約束的制導(dǎo)方法研究[D]. 吳鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]LPV系統(tǒng)魯棒變增益控制研究及其應(yīng)用[D]. 李文強(qiáng).國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]帶有終端角度和攻擊時(shí)間約束的協(xié)同制導(dǎo)律設(shè)計(jì)[D]. 方研.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]高超聲速飛行器再入末段軌跡在線優(yōu)化[D]. 路釗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于凸優(yōu)化的模型預(yù)測控制在飛行器再入制導(dǎo)中的應(yīng)用[D]. 陳洪普.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3258514
【文章來源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:93 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
“戰(zhàn)斧式”巡航導(dǎo)彈
“愛國者”防空系統(tǒng)
圖 1.3AIM-9L“響尾蛇”空空導(dǎo)彈 圖 1.4 PHL03 多管火箭炮經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,導(dǎo)彈在高速度、高機(jī)動(dòng)性、遠(yuǎn)程打擊、精確打擊等不同側(cè)下的多個(gè)方面取得了顯著的提升,其中戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的發(fā)展最為顯著。例如著名的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]網(wǎng)火導(dǎo)彈武器系統(tǒng)發(fā)展綜述[J]. 張堯,閻巖,顧鑫,李瀟. 飛航導(dǎo)彈. 2016(02)
[2]基于凸優(yōu)化理論的含約束月球定點(diǎn)著陸軌道優(yōu)化[J]. 林曉輝,于文進(jìn). 宇航學(xué)報(bào). 2013(07)
[3]戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈協(xié)同突防關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 王芳,涂震飚,魏佳寧. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2013(03)
[4]飛行器軌跡優(yōu)化數(shù)值算法綜述[J]. 黃國強(qiáng),陸宇平,南英. 中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2012(09)
[5]基于高斯—偽譜法的月球定點(diǎn)著陸軌道快速優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 彭祺擘,李海陽,沈紅新. 宇航學(xué)報(bào). 2010(04)
[6]多導(dǎo)彈時(shí)間協(xié)同制導(dǎo):一種領(lǐng)彈-被領(lǐng)彈策略[J]. 張友安,馬國欣,王興平. 航空學(xué)報(bào). 2009(06)
[7]基于協(xié)調(diào)變量的多導(dǎo)彈協(xié)同制導(dǎo)[J]. 趙世鈺,周銳. 航空學(xué)報(bào). 2008(06)
[8]導(dǎo)彈集群協(xié)同作戰(zhàn)系統(tǒng)概念研究[J]. 胡正東,林濤,張士峰,蔡洪. 飛航導(dǎo)彈. 2007(10)
[9]飛航導(dǎo)彈協(xié)同作戰(zhàn)使用方法探討[J]. 林濤,劉永才,關(guān)成啟,關(guān)世義,張克. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2005(02)
博士論文
[1]帶末端攻擊角度約束的制導(dǎo)方法研究[D]. 吳鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]LPV系統(tǒng)魯棒變增益控制研究及其應(yīng)用[D]. 李文強(qiáng).國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2009
碩士論文
[1]帶有終端角度和攻擊時(shí)間約束的協(xié)同制導(dǎo)律設(shè)計(jì)[D]. 方研.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]高超聲速飛行器再入末段軌跡在線優(yōu)化[D]. 路釗.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[3]基于凸優(yōu)化的模型預(yù)測控制在飛行器再入制導(dǎo)中的應(yīng)用[D]. 陳洪普.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
本文編號(hào):3258514
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