發(fā)布時(shí)間：2023-04-08 22:29

　　現(xiàn)代或未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中,以臨近空間高超聲速飛行器和機(jī)動(dòng)再入彈道導(dǎo)彈為主的空中威脅具有高速機(jī)動(dòng)特性,這促使攔截導(dǎo)彈向著高精度、快速機(jī)動(dòng)和高速攔截方向發(fā)展。對(duì)于攔截隱身飛機(jī)而言,攔截導(dǎo)彈雷達(dá)探測(cè)距離縮短,這使得攔截隱身飛機(jī)與攔截高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)對(duì)制導(dǎo)律設(shè)計(jì)的要求一致,均要求快速收斂。在上述背景之下,本文研究攔截高速機(jī)動(dòng)目標(biāo)的導(dǎo)彈導(dǎo)引規(guī)律。考慮到三維目標(biāo)-導(dǎo)彈相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程的非線性特性以及中制導(dǎo)段的多約束條件,應(yīng)用Gauss偽譜法設(shè)計(jì)了考慮交班距離、終端視線角、終端視線角速率和導(dǎo)彈過(guò)載等多約束條件下的最優(yōu)中制導(dǎo)律。在設(shè)計(jì)中,引入剩余飛行時(shí)間的冪函數(shù)作為能量消耗的加權(quán)函數(shù)以使導(dǎo)彈過(guò)載在中制導(dǎo)結(jié)束時(shí)刻趨于零,實(shí)現(xiàn)中末制導(dǎo)順利交班。最后,以反臨近空間高超聲速飛行器為背景,對(duì)提出的最優(yōu)中制導(dǎo)律進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。結(jié)果表明,指定的約束條件能夠得到滿足,并且可以通過(guò)調(diào)整能量消耗加權(quán)函數(shù)的指數(shù)使中末制導(dǎo)交班時(shí)刻導(dǎo)彈過(guò)載收斂至零附近�？紤]到傳統(tǒng)的一階滑模末制導(dǎo)律會(huì)產(chǎn)生抖振現(xiàn)象以及末制導(dǎo)過(guò)程持續(xù)的時(shí)間有限,結(jié)合非線性非二次型有限時(shí)間最優(yōu)反饋控制、積分滑模和光滑ST(Super-twisting)算法,設(shè)計(jì)了三維的光滑有限時(shí)間...

【文章頁(yè)數(shù)】：153 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【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 中制導(dǎo)律國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 末制導(dǎo)律國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 經(jīng)典末制導(dǎo)律
        1.3.2 現(xiàn)代末制導(dǎo)律
    1.4 基于ST算法的滑模末制導(dǎo)律
    1.5 考慮導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀動(dòng)態(tài)特性的末制導(dǎo)律
    1.6 考慮過(guò)載飽和約束的末制導(dǎo)律
    1.7 H_∞末制導(dǎo)律
    1.8 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 多約束條件下的最優(yōu)中制導(dǎo)律
    2.1 引言
    2.2 導(dǎo)彈制導(dǎo)基礎(chǔ)知識(shí)
        2.2.1 相關(guān)坐標(biāo)系
        2.2.2 坐標(biāo)轉(zhuǎn)換矩陣
        2.2.3 導(dǎo)彈運(yùn)動(dòng)方程
        2.2.4 目標(biāo)運(yùn)動(dòng)方程
        2.2.5 目標(biāo)-導(dǎo)彈相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息計(jì)算公式
    2.3 三維目標(biāo)-導(dǎo)彈相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程
    2.4 多約束條件下的最優(yōu)中制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
        2.4.1 制導(dǎo)方程
        2.4.2 多約束條件及性能指標(biāo)
        2.4.3 Gauss偽譜法
    2.5 仿真結(jié)果及分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 三維的光滑有限時(shí)間近最優(yōu)積分滑模末制導(dǎo)律
    3.1 引言
    3.2 制導(dǎo)方程及制導(dǎo)律設(shè)計(jì)目標(biāo)
    3.3 名義有限時(shí)間最優(yōu)末制導(dǎo)律
        3.3.1 非線性有限時(shí)間最優(yōu)反饋控制
        3.3.2 名義有限時(shí)間最優(yōu)末制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
    3.4 近最優(yōu)積分滑模末制導(dǎo)律
        3.4.1 制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
        3.4.2 穩(wěn)定性分析
    3.5 仿真結(jié)果及分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 考慮自動(dòng)駕駛儀動(dòng)態(tài)特性的有限時(shí)間積分滑模末制導(dǎo)律
    4.1 引言
    4.2 制導(dǎo)方程及制導(dǎo)律設(shè)計(jì)目標(biāo)
    4.3 考慮自動(dòng)駕駛儀動(dòng)態(tài)特性的制導(dǎo)方程
    4.4 考慮自動(dòng)駕駛儀動(dòng)態(tài)特性的有限時(shí)間末制導(dǎo)律
        4.4.1 有限時(shí)間擾動(dòng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        4.4.2 制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
        4.4.3 穩(wěn)定性分析
    4.5 平面制導(dǎo)律在三維攔截中的應(yīng)用
    4.6 仿真結(jié)果及分析
    4.7 本章小結(jié)
第5章 考慮過(guò)載飽和約束的三維非線性末制導(dǎo)律
    5.1 引言
    5.2 考慮過(guò)載飽和約束的近最優(yōu)積分滑模末制導(dǎo)律
        5.2.1 問(wèn)題描述
        5.2.2 名義飽和最優(yōu)末制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
        5.2.3 飽和近最優(yōu)積分滑模末制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
        5.2.4 仿真結(jié)果及分析
    5.3 考慮過(guò)載飽和約束及自動(dòng)駕駛儀動(dòng)態(tài)特性的末制導(dǎo)律
        5.3.1 問(wèn)題描述
        5.3.2 制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
        5.3.3 穩(wěn)定性分析
        5.3.4 仿真結(jié)果及分析
    5.4 本章小結(jié)
第6章 考慮自動(dòng)駕駛儀動(dòng)態(tài)特性的輸出反饋H_∞末制導(dǎo)律
    6.1 引言
    6.2 輸出反饋H_∞控制理論
    6.3 考慮自動(dòng)駕駛儀動(dòng)態(tài)特性的制導(dǎo)方程
    6.4 輸出反饋H_∞末制導(dǎo)律
        6.4.1 輸出反饋H_∞末制導(dǎo)問(wèn)題描述
        6.4.2 輸出反饋H_∞末制導(dǎo)律設(shè)計(jì)
    6.5 平面制導(dǎo)律在三維攔截中的應(yīng)用
    6.6 仿真結(jié)果及分析
    6.7 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷



本文編號(hào)：3786585