對機動性戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈的攔截是世界軍事發(fā)展的一個重要方向，但在高空環(huán)境下對戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈的精確攔截僅僅依靠傳統(tǒng)的氣動力控制是遠遠不夠的，而直/氣復(fù)合控制技術(shù)是當(dāng)前攔截彈末端制導(dǎo)方面的一項關(guān)鍵技術(shù)，對提高導(dǎo)彈的機動性能、響應(yīng)速度、可用過載有明顯效果。本文針對直接力/氣動力復(fù)合控制的攔截彈的工作特點，對攔截彈的復(fù)合控制問題研究。建立攔截彈復(fù)合控制末端的六自由度運動學(xué)和動力學(xué)數(shù)學(xué)模型。分析導(dǎo)彈氣動布局的特點以及軌控和姿控發(fā)動機的推力模型，確定了姿控脈沖發(fā)動機及其布局方式；通過對彈道數(shù)學(xué)模型的分析、合理假設(shè)和簡化，建立了直/氣復(fù)合控制的攔截彈的非線性數(shù)學(xué)模型�；趧討B(tài)逆控制思想設(shè)計了導(dǎo)彈的復(fù)合控制律。針對氣動參數(shù)所呈現(xiàn)的強非線性和各控制通道之間的耦合，采用基于時標分離法的狀態(tài)反饋型動態(tài)逆方法對模型進行線性解耦，設(shè)計動態(tài)逆控制律。由于非線性動態(tài)逆理論所需精確模型的不足，用自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進行補償，以降低動態(tài)逆對模型的依賴，提高系統(tǒng)的魯棒性能。由于舵機的未建模誤差、舵機的位置/速率飽和等，采用偽控制隔離可以使神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)偽控制信號正確訓(xùn)練，防止神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)錯誤的適應(yīng)這些誤差。采用改進的粒子群優(yōu)化算法對神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進... 

【文章來源】：河南科技大學(xué)河南省

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

脈沖發(fā)動機的環(huán)向展開示意性

(a)奇數(shù)圈脈沖發(fā)動機排列 (b)偶數(shù)圈脈沖發(fā)動機排列圖 2-4 脈沖發(fā)動機排列Fig. 2-4 The Layout Scheme of pulse motors可取離質(zhì)心最遠的那圈姿控發(fā)動機標號為 1，即 i = 1，標號越大，則距近；同圈中，逆時針標號依次增大。則每個發(fā)動機的編號(i , j )，i ,jK 表機的開關(guān)函數(shù)，i ,jK 為二值變量，意義如下：,01i jK = 發(fā)動機未點火；發(fā)動機點火。脈沖發(fā)動機的推力不可調(diào)，工作時間也是固定的，每一個發(fā)動機只能工發(fā)動機組中每個發(fā)動機的一個完整的工作過程包含點火延時、上升段、時間以及下降段，如圖 2-5。F (N)

時標分離法：對一個系統(tǒng)而言，當(dāng)有控制量時，各個被控量的響應(yīng)下是不一樣的，有的“反應(yīng)靈敏”，有的“反應(yīng)遲鈍”，我們可根將這些被控變量分成慢變運動和快變運動，對其進行分組控制，這法。然而時標分離法的實現(xiàn)是有條件的，設(shè)計中必須使快變動力學(xué)變動力學(xué)的帶寬，這樣才能保證動力學(xué)解耦。根據(jù)第二章的導(dǎo)彈數(shù)學(xué)模型，可用時標分離來研究。導(dǎo)彈的制導(dǎo)控控制指令是通過控制舵面來實現(xiàn)的，當(dāng)舵面偏轉(zhuǎn)或者脈沖發(fā)動啟動的導(dǎo)彈的角速率，然后才是導(dǎo)彈的姿態(tài)角發(fā)送變化，因此導(dǎo)彈的快定義如下，動態(tài)逆控制的總體方案圖 3-2。快變量：滾轉(zhuǎn)角速度 p 、俯仰角速度q和偏航角速度r ，即：[ p , q慢變量：迎角α 、側(cè)滑角β 和速度滾轉(zhuǎn)角μ ，即：[α , β ,μ ]；αωcpcqpωdpdqeδaδdαdβ

【參考文獻】：
期刊論文
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[2]粒子群算法優(yōu)化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的研究[J]. 田雨波,潘朋朋.  現(xiàn)代電子技術(shù). 2011(04)
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博士論文
[1]直/氣復(fù)合控制導(dǎo)彈制導(dǎo)控制問題研究[D]. 畢永濤.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
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[3]基于動態(tài)逆系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的BTT導(dǎo)彈控制系統(tǒng)研究[D]. 于秀萍.哈爾濱工程大學(xué) 2004
[4]不確定非線性綜合火力/飛行/推進系統(tǒng)魯棒控制方法研究[D]. 陳謀.南京航空航天大學(xué) 2004

碩士論文
[1]改進粒子群優(yōu)化算法及其應(yīng)用研究[D]. 易云飛.中南民族大學(xué) 2009
[2]基于直接側(cè)向力/氣動力復(fù)合控制的姿態(tài)控制律設(shè)計[D]. 黃東陽.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2008
[3]基于直接力的攔截導(dǎo)彈智能化控制、制導(dǎo)及其視景仿真[D]. 李前國.南京航空航天大學(xué) 2007
[4]基于動態(tài)逆方法的飛行控制系統(tǒng)設(shè)計與仿真[D]. 杜金剛.西北工業(yè)大學(xué) 2006
[5]攔截導(dǎo)彈直接力控制、制導(dǎo)及其動畫仿真[D]. 鄭逸峰.南京航空航天大學(xué) 2006



本文編號：3311506