空間攔截變結構末制導律研究
發(fā)布時間:2022-01-12 06:41
航空航天技術是影響國家和民族生存發(fā)展的關鍵技術,同時也是決定國家戰(zhàn)略地位的重要因素。二十一世紀以來,我國的航空航天技術進入了新的發(fā)展階段,對導航制導技術的要求越來越高,傳統(tǒng)的古典和現(xiàn)代制導律已經(jīng)不能適應日益復雜的攔截要求了。當目標進行高速機動運動時,傳統(tǒng)制導律設計由于只考慮制導回路,忽略了控制回路對制導性能的影響,因此制導效果顯著下降,甚至會導致攔截失敗;而當目標進行高超聲速運動時,傳統(tǒng)的制導方式存在攔截速度無法達到、攔截窗口小的難題。因此,研究新型的、適宜發(fā)展要求的導引律成為當前迫在眉睫的關鍵任務。本文在深入研究空間攔截末制導律的發(fā)展現(xiàn)狀的前提下,探討了末制導律的發(fā)展趨勢,并取得了如下研究成果:(1)本文提出了一種考慮自動駕駛儀動態(tài)特性的新型制導律。傳統(tǒng)的導彈制導控制系統(tǒng)設計中制導和控制分開設計,制導律是在完全忽略控制回路影響的情況下設計的,隨著制導精度要求的提高,不考慮控制回路(主要是自動駕駛儀)影響的制導律已經(jīng)無法滿足高精度的要求。本文首先建立了考慮自動駕駛儀一階動態(tài)特性的相對運動方程組,并將其線性化、坐標變換為標準形式,然后根據(jù)李亞普諾夫穩(wěn)定性理論,設計了一種變結構制導律。在目...
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 末制導律發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
1.2.1 古典導引律
1.2.2 現(xiàn)代導引律
1.2.3 非線性導引律
1.2.4 末制導律的發(fā)展趨勢
1.3 主要創(chuàng)新點及章節(jié)安排
第二章 變結構理論基礎
2.1 變結構理論綜述
2.2 變結構控制系統(tǒng)的描述及基本問題
2.2.1 變結構控制系統(tǒng)的基本概念
2.2.2 變結構控制系統(tǒng)的數(shù)學描述
2.2.3 變結構控制系統(tǒng)的基本特性
2.3 變結構控制系統(tǒng)的設計
2.4 變結構控制系統(tǒng)的抖振問題
2.4.1 抖振產(chǎn)生的原因
2.4.2 削弱抖振的方法
2.5 本章小結
第三章 空間攔截數(shù)學建模
3.1 導彈制導控制系統(tǒng)綜述
3.2 常用坐標系及坐標系間的轉(zhuǎn)換
3.2.1 空間攔截的坐標系定義
3.2.2 空間攔截的坐標轉(zhuǎn)換關系
3.2.3 有關導彈性能的基本概念
3.3 考慮自動駕駛儀動態(tài)特性的運動模型
3.4 前向攔截的運動模型
3.5 空間攔截三維運動模型
3.5.1 空間攔截三維建模
3.5.2 導彈及目標質(zhì)心運動
3.6 本章小結
第四章 基于零化視線角速率的變結構末制導律
4.1 平行接近法概述
4.2 基于平行接近法的變結構制導律設計
4.2.1 一般變結構制導律
4.2.2 自適應變結構制導律
4.3 仿真及性能分析
4.3.1 比例導引法
4.3.2 仿真分析
4.4 本章小結
第五章 前向攔截變結構末制導律
5.1 前向攔截概述
5.2 前向攔截數(shù)學分析
5.3 前向攔截變結構制導律設計
5.4 仿真及性能分析
5.5 本章小結
第六章 空間攔截可視化仿真平臺
6.1 基于 MATLAB 導彈攔截仿真程序設計
6.2 導彈攔截三維可視化平臺設計
6.2.1 三維攔截動畫設計
6.2.2 圖形用戶界面設計
6.3 導彈攔截效果
6.4 本章小結
第七章 總結與展望
7.1 全文總結
7.2 全文展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]末端導引律綜述[J]. 孫勝,張華明,周荻. 航天控制. 2012(01)
[2]國外高超聲速武器研究概述及展望[J]. 彭彪,張志峰,馬岑睿,文科,宋亞飛. 飛航導彈. 2011(05)
[3]考慮導彈自動駕駛儀動特性的三維非線性導引律[J]. 孫勝,周荻. 宇航學報. 2009(03)
[4]離散滑模導引律設計[J]. 孫勝,周荻. 航空學報. 2008(06)
[5]三維空間攔截的前置追蹤變結構制導律(英文)[J]. 葛連正,沈毅,高云峰,趙立軍. Chinese Journal of Aeronautics. 2008(03)
[6]基于變結構控制的前向攔截導引方法[J]. 趙振昊,沈毅,劉鶴. 宇航學報. 2007(04)
[7]滑模變結構控制理論及其算法研究與進展[J]. 劉金琨,孫富春. 控制理論與應用. 2007(03)
[8]三維理想比例導引律的捕獲區(qū)域分析[J]. 王婷,周軍. 西北工業(yè)大學學報. 2007(01)
[9]滑模變結構控制的抖振問題研究[J]. 鄒偉全,姚錫凡. 組合機床與自動化加工技術. 2006(01)
[10]電視指令制導空地導彈垂直命中目標的末制導系統(tǒng)研究[J]. 曹邦武,姜長生,關世義,陳謀. 宇航學報. 2004(04)
碩士論文
[1]攔截大機動目標的制導律研究[D]. 王國杰.中北大學 2012
[2]空間攔截器變結構末制導律及其穩(wěn)定性研究[D]. 李陽.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[3]導彈攔截末段制導律與復合控制研究[D]. 康凱.上海交通大學 2011
本文編號:3584300
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:96 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 末制導律發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢
1.2.1 古典導引律
1.2.2 現(xiàn)代導引律
1.2.3 非線性導引律
1.2.4 末制導律的發(fā)展趨勢
1.3 主要創(chuàng)新點及章節(jié)安排
第二章 變結構理論基礎
2.1 變結構理論綜述
2.2 變結構控制系統(tǒng)的描述及基本問題
2.2.1 變結構控制系統(tǒng)的基本概念
2.2.2 變結構控制系統(tǒng)的數(shù)學描述
2.2.3 變結構控制系統(tǒng)的基本特性
2.3 變結構控制系統(tǒng)的設計
2.4 變結構控制系統(tǒng)的抖振問題
2.4.1 抖振產(chǎn)生的原因
2.4.2 削弱抖振的方法
2.5 本章小結
第三章 空間攔截數(shù)學建模
3.1 導彈制導控制系統(tǒng)綜述
3.2 常用坐標系及坐標系間的轉(zhuǎn)換
3.2.1 空間攔截的坐標系定義
3.2.2 空間攔截的坐標轉(zhuǎn)換關系
3.2.3 有關導彈性能的基本概念
3.3 考慮自動駕駛儀動態(tài)特性的運動模型
3.4 前向攔截的運動模型
3.5 空間攔截三維運動模型
3.5.1 空間攔截三維建模
3.5.2 導彈及目標質(zhì)心運動
3.6 本章小結
第四章 基于零化視線角速率的變結構末制導律
4.1 平行接近法概述
4.2 基于平行接近法的變結構制導律設計
4.2.1 一般變結構制導律
4.2.2 自適應變結構制導律
4.3 仿真及性能分析
4.3.1 比例導引法
4.3.2 仿真分析
4.4 本章小結
第五章 前向攔截變結構末制導律
5.1 前向攔截概述
5.2 前向攔截數(shù)學分析
5.3 前向攔截變結構制導律設計
5.4 仿真及性能分析
5.5 本章小結
第六章 空間攔截可視化仿真平臺
6.1 基于 MATLAB 導彈攔截仿真程序設計
6.2 導彈攔截三維可視化平臺設計
6.2.1 三維攔截動畫設計
6.2.2 圖形用戶界面設計
6.3 導彈攔截效果
6.4 本章小結
第七章 總結與展望
7.1 全文總結
7.2 全文展望
參考文獻
致謝
攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文
附件
【參考文獻】:
期刊論文
[1]末端導引律綜述[J]. 孫勝,張華明,周荻. 航天控制. 2012(01)
[2]國外高超聲速武器研究概述及展望[J]. 彭彪,張志峰,馬岑睿,文科,宋亞飛. 飛航導彈. 2011(05)
[3]考慮導彈自動駕駛儀動特性的三維非線性導引律[J]. 孫勝,周荻. 宇航學報. 2009(03)
[4]離散滑模導引律設計[J]. 孫勝,周荻. 航空學報. 2008(06)
[5]三維空間攔截的前置追蹤變結構制導律(英文)[J]. 葛連正,沈毅,高云峰,趙立軍. Chinese Journal of Aeronautics. 2008(03)
[6]基于變結構控制的前向攔截導引方法[J]. 趙振昊,沈毅,劉鶴. 宇航學報. 2007(04)
[7]滑模變結構控制理論及其算法研究與進展[J]. 劉金琨,孫富春. 控制理論與應用. 2007(03)
[8]三維理想比例導引律的捕獲區(qū)域分析[J]. 王婷,周軍. 西北工業(yè)大學學報. 2007(01)
[9]滑模變結構控制的抖振問題研究[J]. 鄒偉全,姚錫凡. 組合機床與自動化加工技術. 2006(01)
[10]電視指令制導空地導彈垂直命中目標的末制導系統(tǒng)研究[J]. 曹邦武,姜長生,關世義,陳謀. 宇航學報. 2004(04)
碩士論文
[1]攔截大機動目標的制導律研究[D]. 王國杰.中北大學 2012
[2]空間攔截器變結構末制導律及其穩(wěn)定性研究[D]. 李陽.哈爾濱工業(yè)大學 2011
[3]導彈攔截末段制導律與復合控制研究[D]. 康凱.上海交通大學 2011
本文編號:3584300
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