制導(dǎo)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)是導(dǎo)彈最為核心的架構(gòu),其直接決定著導(dǎo)彈的性能。隨著導(dǎo)彈技術(shù)的發(fā)展,對制導(dǎo)精度提出了更高的要求。制導(dǎo)控制一體化技術(shù)將導(dǎo)彈的制導(dǎo)系統(tǒng)與控制系統(tǒng)視為一個(gè)整體,可以充分利用這二者之間的耦合關(guān)系來提升導(dǎo)彈整體的性能和可靠性。因此對于導(dǎo)彈的制導(dǎo)控制一體化技術(shù)進(jìn)行研究有著十分重要的意義。本文對考慮角度約束及執(zhí)行器飽和的制導(dǎo)與控制一體化技術(shù)進(jìn)行研究,主要內(nèi)容包括:首先,引入幾種常用坐標(biāo)系及其之間的相對關(guān)系,并結(jié)合導(dǎo)彈縱向非線性運(yùn)動方程組、導(dǎo)彈控制系統(tǒng)模型及彈-目相對運(yùn)動模型推導(dǎo)出制導(dǎo)控制一體化設(shè)計(jì)模型。其次,我們使用了一種改進(jìn)的反步法——動態(tài)面方法進(jìn)行了一體化控制律算法設(shè)計(jì)。該方法有效地避免了使用傳統(tǒng)反步法帶來的“計(jì)算膨脹”問題。在設(shè)計(jì)過程中,引入了一種改進(jìn)的飽和函數(shù)來限制虛擬控制量的幅值,然后我們通過構(gòu)造輔助系統(tǒng)來分析和補(bǔ)償飽和處理的影響,并基于Lyapunov穩(wěn)定性理論對算法進(jìn)行了穩(wěn)定性分析,同時(shí)進(jìn)行了數(shù)值仿真,得到的結(jié)果驗(yàn)證了算法的有效性。然后,考慮到動態(tài)面方法保留了傳統(tǒng)反步法分離設(shè)計(jì)的本質(zhì),且有著難以均勻地使用導(dǎo)彈機(jī)動能力的缺點(diǎn),于是我們便設(shè)計(jì)了基于凸優(yōu)化的多約束制導(dǎo)控制一體...

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的來源
    1.2 課題研究的背景和意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析
        1.3.1 制導(dǎo)與控制一體化研究現(xiàn)狀及分析
        1.3.2 狀態(tài)受限、輸入飽和研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究內(nèi)容
第2章 制導(dǎo)控制一體化系統(tǒng)建模
    2.1 常用坐標(biāo)系
    2.2 導(dǎo)彈縱向非線性運(yùn)動方程組
    2.3 導(dǎo)彈控制系統(tǒng)模型
    2.4 彈-目相對運(yùn)動模型
    2.5 制導(dǎo)控制一體化設(shè)計(jì)模型
    2.6 本章小結(jié)
第3章 基于動態(tài)面的多約束魯棒制導(dǎo)控制一體化設(shè)計(jì)
    3.1 制導(dǎo)控制一體化算法設(shè)計(jì)
    3.2 算法穩(wěn)定性分析
    3.3 仿真結(jié)果及分析
        3.3.1 仿真結(jié)果
        3.3.2 仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于凸優(yōu)化的多約束制導(dǎo)控制一體化設(shè)計(jì)
    4.1 面向凸優(yōu)化的制導(dǎo)控制一體化設(shè)計(jì)模型
        4.1.1 制導(dǎo)控制一體化線性模型
        4.1.2 模型分析
    4.2 線性系統(tǒng)的短時(shí)間穩(wěn)定性與短時(shí)間鎮(zhèn)定
        4.2.1 線性系統(tǒng)的短時(shí)間穩(wěn)定性
        4.2.2 線性系統(tǒng)的短時(shí)間鎮(zhèn)定
        4.2.3 輸入受限線性系統(tǒng)的短時(shí)間鎮(zhèn)定
    4.3 基于凸優(yōu)化的多約束制導(dǎo)控制一體化算法設(shè)計(jì)
    4.4 仿真結(jié)果與分析
        4.4.1 仿真結(jié)果
        4.4.2 仿真分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 制導(dǎo)控制一體化算法的抗干擾能力研究
    5.1 基于干擾觀測器的主動補(bǔ)償復(fù)合控制原理
    5.2 制導(dǎo)控制一體化動態(tài)面設(shè)計(jì)中的干擾補(bǔ)償
        5.2.1 干擾觀測器設(shè)計(jì)
        5.2.2 帶有干擾觀測與補(bǔ)償?shù)幕趧討B(tài)面的制導(dǎo)控制一體化算法設(shè)計(jì)
        5.2.3 與基于動態(tài)面的多約束制導(dǎo)控制一體化設(shè)計(jì)算法的仿真結(jié)果對比分析
            5.2.3.1 仿真結(jié)果
            5.2.3.2 仿真分析
        5.2.4 考慮帶有干擾信號的情況
            5.2.4.1 仿真結(jié)果
            5.2.4.2 仿真分析
    5.3 制導(dǎo)控制一體化凸優(yōu)化設(shè)計(jì)中的干擾補(bǔ)償
        5.3.1 帶有干擾觀測與補(bǔ)償?shù)幕谕箖?yōu)化的制導(dǎo)控制一體化算法
        5.3.2 干擾補(bǔ)償效果仿真與分析
            5.3.2.1 仿真結(jié)果
            5.3.2.2 仿真分析
        5.3.3 考慮帶有干擾信號的情況
            5.3.3.1 仿真結(jié)果
            5.3.3.2 仿真分析
    5.4 多源干擾下基于動態(tài)面的多約束魯棒制導(dǎo)控制一體化算法仿真
        5.4.1 不考慮帶有干擾信號的情況
            5.4.1.1 仿真結(jié)果
            5.4.1.2 仿真分析
        5.4.2 考慮帶有干擾信號的情況
            5.4.2.1 仿真結(jié)果
            5.4.2.2 仿真分析
    5.5 多源干擾下基于凸優(yōu)化的多約束制導(dǎo)控制一體化算法仿真
        5.5.1 不考慮帶有干擾信號的情況
            5.5.1.1 仿真結(jié)果
            5.5.1.2 仿真分析
        5.5.2 考慮帶有干擾信號的情況
            5.5.2.1 仿真結(jié)果
            5.5.2.2 仿真分析
    5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3869392