隨著空襲戰(zhàn)術(shù)彈道導(dǎo)彈向著高速和高機(jī)動(dòng)性發(fā)展，對(duì)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(dǎo)彈氣動(dòng)效率嚴(yán)重不足，氣動(dòng)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(dǎo)彈的控制性能，考慮引入側(cè)向推力輔助氣動(dòng)力對(duì)導(dǎo)彈進(jìn)行控制。本文以大氣層內(nèi)高空攔截導(dǎo)彈為研究背景，通過對(duì)軌控式直/氣復(fù)合導(dǎo)彈特點(diǎn)的分析，研究了直/氣復(fù)合控制與制導(dǎo)策略。首先，針對(duì)導(dǎo)彈的氣動(dòng)布局進(jìn)行描述，討論了使用側(cè)向推力帶來的問題及簡化數(shù)學(xué)模型，建立了包含直接力的導(dǎo)彈動(dòng)力學(xué)、運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，同時(shí)給出了三維彈目相對(duì)運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)關(guān)系式，并在一定假設(shè)條件下對(duì)所建立的模型進(jìn)行了適當(dāng)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(jì)氣動(dòng)控制系統(tǒng)的整體性能。再次，介紹了自抗擾制導(dǎo)律，以此引出利用自抗擾控制器中擴(kuò)張狀態(tài)觀測器實(shí)現(xiàn)目標(biāo)加速度估計(jì)的方法，討論了考慮目標(biāo)加速度機(jī)動(dòng)的預(yù)測脫靶量計(jì)算方法，結(jié)合直接力點(diǎn)火時(shí)機(jī)、點(diǎn)火邏輯設(shè)計(jì)了一套基于預(yù)測脫靶量修正的直/氣復(fù)合制導(dǎo)策略。最后，以某直/氣復(fù)合導(dǎo)彈為設(shè)計(jì)背景，建立了數(shù)字仿... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級(jí)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(dǎo)彈復(fù)合控制的數(shù)學(xué)模型
    2.1 引言
    2.2 導(dǎo)彈外形和側(cè)噴脈沖發(fā)動(dòng)機(jī)配置
        2.2.1 氣動(dòng)布局描述
        2.2.2 側(cè)噴發(fā)動(dòng)機(jī)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(dòng)機(jī)推力的數(shù)學(xué)模型
        2.3.3 側(cè)噴發(fā)動(dòng)機(jī)推力的安裝誤差
    2.4 直/氣復(fù)合系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立
        2.4.1 坐標(biāo)系定義及其相互轉(zhuǎn)化
        2.4.2 直/氣復(fù)合導(dǎo)彈數(shù)學(xué)模型
        2.4.3 導(dǎo)彈數(shù)學(xué)模型的簡化
    2.5 本章小結(jié)
第3章 直/氣復(fù)合系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 自抗擾控制器結(jié)構(gòu)
        3.2.1 非線性擴(kuò)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(shí)間尺度分析
        3.3.1 控制模型描述
        3.3.2 時(shí)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(fù)合系統(tǒng)制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 自抗擾制導(dǎo)律
        4.2.1 自抗擾制導(dǎo)律原理
        4.2.2 仿真分析
    4.3 加速度補(bǔ)償?shù)牧阈摪辛恐茖?dǎo)律
        4.3.1 剩余飛行時(shí)間
        4.3.2 非零效脫靶量
    4.4 直接力點(diǎn)火策略
        4.4.1 點(diǎn)火時(shí)機(jī)
        4.4.2 點(diǎn)火邏輯
        4.4.3 直接力氣動(dòng)力復(fù)合控制策略
        4.4.4 直接力氣動(dòng)力復(fù)合制導(dǎo)策略
    4.5 本章小結(jié)
第5章 直/氣復(fù)合系統(tǒng)控制制導(dǎo)仿真分析
    5.1 引言
    5.2 導(dǎo)彈參數(shù)
        5.2.1 基本參數(shù)
        5.2.2 氣動(dòng)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(tái)搭建
    5.5 直/氣復(fù)合控制系統(tǒng)仿真分析
    5.6 直/氣復(fù)合制導(dǎo)控制系統(tǒng)仿真分析
        5.6.1 比例導(dǎo)引純氣動(dòng)力控制
        5.6.2 比例導(dǎo)引直/氣復(fù)合控制
        5.6.3 直接力修正脫靶量導(dǎo)引
        5.6.4 直/氣復(fù)合修正脫靶量導(dǎo)引
        5.6.5 點(diǎn)火次數(shù)的作用效果
        5.6.6 彈目相對(duì)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(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號(hào)：3567782