為了實現(xiàn)對高空、大機動目標的精確攔截，防空導彈在傳統(tǒng)的氣動力控制基礎(chǔ)上引入直接側(cè)向力控制技術(shù)，通過姿控發(fā)動機產(chǎn)生的側(cè)向推力快速建立大過載，提高了導彈的機動性能。由于直接側(cè)向力的引入，導彈姿態(tài)控制系統(tǒng)涉及對控制指令在兩種執(zhí)行機構(gòu)間的控制分配問題；同時，直接側(cè)向力與氣動力復合控制導彈模型具有非線性特性和變量約束，使得導彈姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計變得復雜。本文以ERINT1導彈為例，研究基于預(yù)測控制算法的姿控式復合控制導彈的姿態(tài)控制問題。首先，分別對氣動力控制和直接側(cè)向力控制兩種控制方式下的導彈姿態(tài)控制系統(tǒng)進行開環(huán)特性分析，定量比較兩種控制方式在建立導彈攻角的響應(yīng)時間上的差異；同時，對影響兩種控制方式下系統(tǒng)控制性能的主要因素進行定性分析，討論復合控制方式的適用條件及切換時機。其次，基于混合邏輯動態(tài)系統(tǒng)的預(yù)測控制方法，對復合控制導彈姿態(tài)控制系統(tǒng)進行設(shè)計。建立復合控制導彈姿態(tài)控制系統(tǒng)的混合邏輯動態(tài)模型，將該受約束強非線性系統(tǒng)的非線性特性及變量約束以不等式方程組的形式表示出來；同時，設(shè)計基于混合邏輯動態(tài)模型的預(yù)測控制算法，通過加權(quán)系數(shù)的設(shè)計實現(xiàn)對姿態(tài)控制指令在兩種執(zhí)行機構(gòu)間的分配；此外，將預(yù)測控制問題轉(zhuǎn)化... 

【文章頁數(shù)】：74 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)狀與分析
        1.2.1 復合控制機理的研究
        1.2.2 復合控制方法的研究
        1.2.3 預(yù)測控制的研究
    1.3 本文的研究內(nèi)容和章節(jié)安排
第2章 復合控制導彈姿態(tài)控制系統(tǒng)數(shù)學模型
    2.1 引言
    2.2 坐標系及坐標系間的轉(zhuǎn)換
        2.2.1 坐標系的定義
        2.2.2 坐標系間的轉(zhuǎn)換
    2.3 復合控制導彈姿態(tài)運動模型的建立
        2.3.1 直接側(cè)向力模型
        2.3.2 復合控制導彈運動學和動力學模型
        2.3.3 復合控制導彈姿態(tài)運動模型的化簡
    2.4 本章小結(jié)
第3章 復合控制導彈姿態(tài)控制特性分析
    3.1 引言
    3.2 氣動力控制導彈姿態(tài)控制特性分析
        3.2.1 氣動力控制開環(huán)特性分析
        3.2.2 氣動力控制性能影響因素分析
    3.3 直接側(cè)向力控制導彈姿態(tài)控制特性分析
        3.3.1 直接側(cè)向力控制開環(huán)特性分析
        3.3.2 直接側(cè)向力控制性能影響因素分析
    3.4 復合控制方式適用條件和切換時機分析
        3.4.1 復合控制方式的適用條件
        3.4.2 復合控制方式的切換時機
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于混合邏輯動態(tài)模型的預(yù)測控制方法
    4.1 引言
    4.2 混合邏輯動態(tài)建模方法
    4.3 基于混合邏輯動態(tài)模型的預(yù)測控制問題
        4.3.1 問題描述
        4.3.2 問題求解
    4.4 實例仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 復合控制導彈姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計
    5.1 引言
    5.2 復合控制導彈混合邏輯動態(tài)模型的建立
        5.2.1 分段線性化
        5.2.2 不等式方程組的建立
    5.3 基于預(yù)測控制的復合姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計
        5.3.1 性能指標
        5.3.2 加權(quán)矩陣
        5.3.3 控制周期
        5.3.4 預(yù)測時域
    5.4 仿真結(jié)果及分析
    5.5 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


【參考文獻】：
期刊論文
[1]姿控式直接側(cè)向力與氣動力復合控制策略設(shè)計[J]. 姚郁,畢永濤.  航空學報. 2010(04)
[2]直接力控制導彈的擬人智能自動駕駛儀設(shè)計[J]. 王楓,袁飛,王青,張明廉.  系統(tǒng)仿真學報. 2008(22)
[3]基于自適應(yīng)滑模與模糊控制的導彈直接力/氣動力復合控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[J]. 董朝陽,王楓,高曉穎,王青.  航空學報. 2008(01)
[4]先進防空導彈直接力/氣動力復合控制關(guān)鍵技術(shù)分析[J]. 李玉林,楊樹興.  兵工學報. 2007(12)
[5]姿控發(fā)動機點火邏輯研究[J]. 朱京.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2007(03)
[6]基于混合邏輯的非線性系統(tǒng)多模型預(yù)測控制[J]. 鄒濤,王昕,李少遠.  自動化學報. 2007(02)
[7]基于模糊邏輯的導彈復合控制系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[J]. 周銳.  控制與決策. 2006(07)
[8]基于動態(tài)逆和能量原則的導彈直接力-氣動力復合控制[J]. 劉忠,梁曉庚,曹秉剛.  西安交通大學學報. 2006(07)
[9]大氣層內(nèi)燃氣動力與氣動力復合控制方法探討[J]. 魏明英.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2006(01)
[10]遠程地空導彈直接力/氣動力復合控制技術(shù)研究[J]. 葛致磊,周軍.  彈箭與制導學報. 2005(02)

博士論文
[1]混雜系統(tǒng)理論及在非線性系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D]. 張聚.浙江大學 2005

碩士論文
[1]基于混合邏輯動態(tài)的分段線性系統(tǒng)模型預(yù)測控制[D]. 熊漢華.上海交通大學 2009
[2]直接側(cè)向力技術(shù)的應(yīng)用研究[D]. 郝波.西北工業(yè)大學 2004



本文編號：3652231