旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制系統(tǒng)的數(shù)字化設(shè)計(jì)是目前便攜式防空導(dǎo)彈的發(fā)展趨勢(shì)之一。本文針對(duì)單通道控制的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈數(shù)字化設(shè)計(jì)要求，對(duì)便攜式防空導(dǎo)彈的制導(dǎo)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究。主要內(nèi)容包括如下四個(gè)方面： 1.建立旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈單通道控制的彈體動(dòng)力學(xué)模型。建立旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈的動(dòng)力學(xué)模型，應(yīng)當(dāng)充分考慮到彈體繞彈軸旋轉(zhuǎn)的特點(diǎn)，解決的辦法是將彈體坐標(biāo)系內(nèi)的變量轉(zhuǎn)換到準(zhǔn)彈體坐標(biāo)系下，并重新定義了等效攻角和等效側(cè)滑角�？紤]到旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈繞彈體縱軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量較其他軸相對(duì)較小，可以據(jù)此對(duì)方程進(jìn)行簡(jiǎn)化。建模時(shí)采用的重要方法是“小擾動(dòng)線(xiàn)性化”方法和“固化系數(shù)”方法。此外，建立了過(guò)載指令的與彈體運(yùn)動(dòng)參數(shù)之間的傳遞函數(shù)，為制導(dǎo)與控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。 2.分析了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈控制力產(chǎn)生的過(guò)程，針對(duì)應(yīng)用最廣泛的具有一對(duì)舵面的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈，采用繼電式舵機(jī)，根據(jù)控制力產(chǎn)生的原理，分析了制導(dǎo)回路各部分模型。針對(duì)簡(jiǎn)化后的制導(dǎo)系統(tǒng)模型，利用工程上容易實(shí)現(xiàn)的PID控制方法設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈彈體穩(wěn)定系統(tǒng)。 3.基于推廣Kalman濾波理論設(shè)計(jì)了旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈攻擊目標(biāo)的前向偏移系統(tǒng)。目前，受限于被動(dòng)紅外導(dǎo)引頭所能提供的目標(biāo)測(cè)量信息有限這一條件，便攜式防空導(dǎo)彈大多末端加前向...

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【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
    1.2 便攜式防空導(dǎo)彈武器系統(tǒng)的最新型號(hào)概述
    1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 論文主要工作
第2章 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈建模方法研究
    2.1 建立旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈模型常用坐標(biāo)系
        2.1.1 常用坐標(biāo)系
        2.1.2 等效攻角與等效側(cè)滑角
        2.1.3 坐標(biāo)系變換關(guān)系
    2.2 彈體坐標(biāo)系下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈動(dòng)力學(xué)方程
        2.2.1 彈體坐標(biāo)系下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程
        2.2.2 彈體坐標(biāo)系下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程
    2.3 準(zhǔn)彈體坐標(biāo)系下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈動(dòng)力學(xué)方程
        2.3.1 準(zhǔn)彈體坐標(biāo)系下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈質(zhì)心運(yùn)動(dòng)方程
        2.3.2 準(zhǔn)彈體坐標(biāo)系下旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)力學(xué)方程
    2.4 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈—目標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系
    2.5 本章小結(jié)
第3章 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈制導(dǎo)回路設(shè)計(jì)
    3.1 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈控制力產(chǎn)生原理
    3.2 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈制導(dǎo)回路各部分的模型
        3.2.1 被動(dòng)紅外導(dǎo)頭引系統(tǒng)
        3.2.2 自動(dòng)駕駛儀
        3.2.3 舵機(jī)
        3.2.4 彈體
        3.2.5 角速度傳感器
    3.3 基于 PID 控制方法的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈彈體穩(wěn)定系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        3.3.1 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈彈體的傳遞函數(shù)
        3.3.2 基于 PID 控制方法設(shè)計(jì)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈彈體穩(wěn)定系統(tǒng)
        3.3.3 仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于推廣 Kalman 濾波的前向偏移系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 最優(yōu)狀態(tài)估計(jì)概述
    4.2 導(dǎo)引頭量測(cè)方程
    4.3 紅外尋的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈被動(dòng)制導(dǎo)問(wèn)題描述
        4.3.1 目標(biāo) Singer 機(jī)動(dòng)模型
        4.3.2 相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系
        4.3.3 相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程的離散化
    4.4 推廣 Kalman 濾波
    4.5 仿真分析
        4.5.1 尾追攻擊目標(biāo)仿真
        4.5.2 前向攻擊目標(biāo)仿真
    4.6 本章小結(jié)
第5章 旋轉(zhuǎn)導(dǎo)彈前向偏移系統(tǒng)大回路設(shè)計(jì)與仿真
    5.1 修正的比例導(dǎo)引律
        5.1.1 比例導(dǎo)引
        5.1.2 前向偏移修正
        5.1.3 剩余飛行時(shí)間
    5.2 仿真模型的建立
        5.2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型
        5.2.2 仿真模型
    5.3 仿真分析
        5.3.1 導(dǎo)彈尾追攻擊目標(biāo)
        5.3.2 導(dǎo)彈前向攻擊目標(biāo)
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3959183