旋轉(zhuǎn)彈藥的慣性導(dǎo)航與解耦控制方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-20 22:35
彈體在飛行過(guò)程中繞自身縱軸旋轉(zhuǎn)可以帶來(lái)很多益處,因此,國(guó)內(nèi)外許多反坦克導(dǎo)彈、地空導(dǎo)彈、炮彈以及火箭彈均采用這種自旋體制。本文以旋轉(zhuǎn)彈藥為研究對(duì)象,以彈上裝載慣性測(cè)量元件(Inertial Measurement Unit, IMU)為背景,對(duì)旋轉(zhuǎn)彈的導(dǎo)航方案與導(dǎo)航算法以及解耦控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題展開研究。首先,針對(duì)高速旋轉(zhuǎn)彈藥滾轉(zhuǎn)角速率不易直接測(cè)量的問(wèn)題對(duì)其IMU構(gòu)型方案進(jìn)行研究。在分析準(zhǔn)無(wú)陀螺構(gòu)型可行性條件的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有構(gòu)型的優(yōu)點(diǎn),提出一種五加速度計(jì)雙陀螺儀的IMU構(gòu)型方案。針對(duì)安裝參數(shù)確定問(wèn)題,建立了一種基于輸出角速度信息誤差最小化的構(gòu)型優(yōu)化模型,并利用遺傳算法得到該方案的最優(yōu)安裝參數(shù)。該最優(yōu)構(gòu)型在角速度解算時(shí)將俯仰、偏航、滾轉(zhuǎn)三通道解耦,提高了測(cè)量精度和解算效率。其次,針對(duì)無(wú)陀螺或準(zhǔn)無(wú)陀螺IMU輸出角速度信息的特點(diǎn)開展旋轉(zhuǎn)彈藥的角速度解算方法研究。建立了一種不局限于加速度計(jì)構(gòu)型方式的帶有時(shí)變過(guò)程噪聲的通用角速度解算模型,將Sage-Husa次優(yōu)最大后驗(yàn)概率(Maximum a Posteriori, MAP)噪聲估計(jì)器與無(wú)跡卡爾曼濾波(Unscented Kalman Filte...
【文章來(lái)源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:146 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
立方體六加速度計(jì)構(gòu)型示意圖
19圖 2.4 典型的九加速度計(jì)構(gòu)型示意,9)表示加速度計(jì)F1,F2,…,F9的性,令安裝在框架軸上的六個(gè)速度計(jì)的安裝位置矩陣和敏感 90 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 d r 91 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 得:
計(jì)輸出的線性組合。得益于式高的角速度解算精度。然而,高,x 與y 和z 之間可能會(huì)有角速度會(huì)產(chǎn)生較大的誤差,因而螺慣性測(cè)量構(gòu)型分析度信息來(lái)彌補(bǔ)九加速度計(jì)無(wú)法量,得到十二加速度計(jì)慣性測(cè)量,由張會(huì)新提出[53]。三個(gè)加速?gòu)楏w坐標(biāo)系重合的框架軸上,其F3F6bY
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LQR方法的巡航導(dǎo)彈BTT控制器設(shè)計(jì)[J]. 胡昌丹,丁楠,杜濤. 計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化. 2014(03)
[2]基于在線RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BTT導(dǎo)彈控制器設(shè)計(jì)[J]. 方群,王祥. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[3]滑翔式高超聲速飛行器雙環(huán)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)解耦控制[J]. 靳鍇,羅建軍,蘇二龍,閔昌萬(wàn),黃興李,閆穎鑫. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]高超聲速滑翔式BTT導(dǎo)彈魯棒反演控制器設(shè)計(jì)[J]. 國(guó)海峰,黃長(zhǎng)強(qiáng),丁達(dá)理,肖紅,張強(qiáng). 電光與控制. 2014(03)
[5]動(dòng)態(tài)反饋解耦規(guī)范型時(shí)域結(jié)構(gòu)特征分析及變換矩陣的構(gòu)造[J]. 任夏楠,鄧兆祥. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2012(12)
[6]考慮前饋?zhàn)饔玫腂TT導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀設(shè)計(jì)方法研究[J]. 黃漢橋,黃長(zhǎng)強(qiáng),趙輝,曹林平,翁興偉. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]控制受限的BTT導(dǎo)彈反演自適應(yīng)滑模控制研究[J]. 朱凱,齊乃明. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2011(05)
[8]一種新的無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)配置方案設(shè)計(jì)方法[J]. 劉濤,趙國(guó)榮,高青偉. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(01)
[9]滾轉(zhuǎn)彈道導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)規(guī)律與控制研究綜述[J]. 鄭新,傅維賢,趙民. 航天控制. 2011(01)
[10]線性化信號(hào)與控制信號(hào)的相位差對(duì)周期平均力影響的分析[J]. 王恩德,朱楓,肖陽(yáng)輝,佟新鑫,朱丹. 兵工學(xué)報(bào). 2011(01)
博士論文
[1]無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉志平.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[2]光纖捷聯(lián)航姿系統(tǒng)信號(hào)處理與姿態(tài)算法研究[D]. 祝燕華.南京航空航天大學(xué) 2008
[3]彈道導(dǎo)彈滾動(dòng)飛行動(dòng)力學(xué)與控制研究[D]. 袁天保.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3447713
【文章來(lái)源】:北京理工大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:146 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
立方體六加速度計(jì)構(gòu)型示意圖
19圖 2.4 典型的九加速度計(jì)構(gòu)型示意,9)表示加速度計(jì)F1,F2,…,F9的性,令安裝在框架軸上的六個(gè)速度計(jì)的安裝位置矩陣和敏感 90 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 d r 91 1 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 得:
計(jì)輸出的線性組合。得益于式高的角速度解算精度。然而,高,x 與y 和z 之間可能會(huì)有角速度會(huì)產(chǎn)生較大的誤差,因而螺慣性測(cè)量構(gòu)型分析度信息來(lái)彌補(bǔ)九加速度計(jì)無(wú)法量,得到十二加速度計(jì)慣性測(cè)量,由張會(huì)新提出[53]。三個(gè)加速?gòu)楏w坐標(biāo)系重合的框架軸上,其F3F6bY
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于LQR方法的巡航導(dǎo)彈BTT控制器設(shè)計(jì)[J]. 胡昌丹,丁楠,杜濤. 計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化. 2014(03)
[2]基于在線RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的BTT導(dǎo)彈控制器設(shè)計(jì)[J]. 方群,王祥. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[3]滑翔式高超聲速飛行器雙環(huán)結(jié)構(gòu)協(xié)調(diào)解耦控制[J]. 靳鍇,羅建軍,蘇二龍,閔昌萬(wàn),黃興李,閆穎鑫. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(03)
[4]高超聲速滑翔式BTT導(dǎo)彈魯棒反演控制器設(shè)計(jì)[J]. 國(guó)海峰,黃長(zhǎng)強(qiáng),丁達(dá)理,肖紅,張強(qiáng). 電光與控制. 2014(03)
[5]動(dòng)態(tài)反饋解耦規(guī)范型時(shí)域結(jié)構(gòu)特征分析及變換矩陣的構(gòu)造[J]. 任夏楠,鄧兆祥. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2012(12)
[6]考慮前饋?zhàn)饔玫腂TT導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀設(shè)計(jì)方法研究[J]. 黃漢橋,黃長(zhǎng)強(qiáng),趙輝,曹林平,翁興偉. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[7]控制受限的BTT導(dǎo)彈反演自適應(yīng)滑模控制研究[J]. 朱凱,齊乃明. 系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2011(05)
[8]一種新的無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)配置方案設(shè)計(jì)方法[J]. 劉濤,趙國(guó)榮,高青偉. 武漢大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2011(01)
[9]滾轉(zhuǎn)彈道導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)規(guī)律與控制研究綜述[J]. 鄭新,傅維賢,趙民. 航天控制. 2011(01)
[10]線性化信號(hào)與控制信號(hào)的相位差對(duì)周期平均力影響的分析[J]. 王恩德,朱楓,肖陽(yáng)輝,佟新鑫,朱丹. 兵工學(xué)報(bào). 2011(01)
博士論文
[1]無(wú)陀螺捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 劉志平.哈爾濱工程大學(xué) 2010
[2]光纖捷聯(lián)航姿系統(tǒng)信號(hào)處理與姿態(tài)算法研究[D]. 祝燕華.南京航空航天大學(xué) 2008
[3]彈道導(dǎo)彈滾動(dòng)飛行動(dòng)力學(xué)與控制研究[D]. 袁天保.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3447713
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