隨著空襲戰(zhàn)術(shù)彈道導彈向著高速和高機動性發(fā)展，對攔截彈的敏捷性、命中精度提出了更高的要求。由于高空作戰(zhàn)環(huán)境下導彈氣動效率嚴重不足，氣動力極易出現(xiàn)飽和，無法滿足較快跟蹤過載的需要。為了改善高空飛行狀態(tài)下導彈的控制性能，考慮引入側(cè)向推力輔助氣動力對導彈進行控制。本文以大氣層內(nèi)高空攔截導彈為研究背景，通過對軌控式直/氣復合導彈特點的分析，研究了直/氣復合控制與制導策略。首先，針對導彈的氣動布局進行描述，討論了使用側(cè)向推力帶來的問題及簡化數(shù)學模型，建立了包含直接力的導彈動力學、運動學模型，同時給出了三維彈目相對運動數(shù)學關(guān)系式，并在一定假設(shè)條件下對所建立的模型進行了適當簡化。其次，簡要介紹了自抗擾控制器的基本原理，根據(jù)狀態(tài)響應(yīng)速度給出了三環(huán)姿態(tài)控制策略，并簡要總結(jié)概括了控制器參數(shù)的整定過程，通過仿真詳盡分析了所設(shè)計氣動控制系統(tǒng)的整體性能。再次，介紹了自抗擾制導律，以此引出利用自抗擾控制器中擴張狀態(tài)觀測器實現(xiàn)目標加速度估計的方法，討論了考慮目標加速度機動的預測脫靶量計算方法，結(jié)合直接力點火時機、點火邏輯設(shè)計了一套基于預測脫靶量修正的直/氣復合制導策略。最后，以某直/氣復合導彈為設(shè)計背景，建立了數(shù)字仿... 

【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)】：70 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 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀概況
        1.2.1 國外發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 本文的主要研究內(nèi)容
第2章 導彈復合控制的數(shù)學模型
    2.1 引言
    2.2 導彈外形和側(cè)噴脈沖發(fā)動機配置
        2.2.1 氣動布局描述
        2.2.2 側(cè)噴發(fā)動機的選用及布局
    2.3 直接側(cè)向力的描述
        2.3.1 噴流干擾效應(yīng)
        2.3.2 側(cè)噴脈沖發(fā)動機推力的數(shù)學模型
        2.3.3 側(cè)噴發(fā)動機推力的安裝誤差
    2.4 直/氣復合系統(tǒng)數(shù)學模型的建立
        2.4.1 坐標系定義及其相互轉(zhuǎn)化
        2.4.2 直/氣復合導彈數(shù)學模型
        2.4.3 導彈數(shù)學模型的簡化
    2.5 本章小結(jié)
第3章 直/氣復合系統(tǒng)控制器設(shè)計
    3.1 引言
    3.2 自抗擾控制器結(jié)構(gòu)
        3.2.1 非線性擴張狀態(tài)觀測器
        3.2.2 非線性誤差反饋
    3.3 控制模型描述及時間尺度分析
        3.3.1 控制模型描述
        3.3.2 時間尺度分析
    3.4 姿態(tài)控制策略
        3.4.1 內(nèi)環(huán)控制策略
        3.4.2 中環(huán)控制策略
        3.4.3 外環(huán)控制策略
    3.5 仿真分析
        3.5.1 控制參數(shù)整定
        3.5.2 控制系統(tǒng)性能仿真分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 直/氣復合系統(tǒng)制導律設(shè)計
    4.1 引言
    4.2 自抗擾制導律
        4.2.1 自抗擾制導律原理
        4.2.2 仿真分析
    4.3 加速度補償?shù)牧阈摪辛恐茖?br>        4.3.1 剩余飛行時間
        4.3.2 非零效脫靶量
    4.4 直接力點火策略
        4.4.1 點火時機
        4.4.2 點火邏輯
        4.4.3 直接力氣動力復合控制策略
        4.4.4 直接力氣動力復合制導策略
    4.5 本章小結(jié)
第5章 直/氣復合系統(tǒng)控制制導仿真分析
    5.1 引言
    5.2 導彈參數(shù)
        5.2.1 基本參數(shù)
        5.2.2 氣動參數(shù)
    5.3 噴流干擾效應(yīng)和安裝誤差的作用效果
        5.3.1 噴流干擾效應(yīng)的考慮
        5.3.2 安裝誤差的影響
    5.4 仿真平臺搭建
    5.5 直/氣復合控制系統(tǒng)仿真分析
    5.6 直/氣復合制導控制系統(tǒng)仿真分析
        5.6.1 比例導引純氣動力控制
        5.6.2 比例導引直/氣復合控制
        5.6.3 直接力修正脫靶量導引
        5.6.4 直/氣復合修正脫靶量導引
        5.6.5 點火次數(shù)的作用效果
        5.6.6 彈目相對距離噪聲和誤差的作用效果
    5.7 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



本文編號：3567782