發(fā)布時(shí)間：2017-04-24 17:18

  本文關(guān)鍵詞：垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈智能制導(dǎo)與控制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈是現(xiàn)代防空作戰(zhàn)裝備體系中的重要組成部分,隨著戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的不斷惡化以及空襲兵器的升級(jí)換代,要求防空導(dǎo)彈及時(shí)地提升自身戰(zhàn)術(shù)性能來應(yīng)對(duì)這種挑戰(zhàn)。應(yīng)用垂直發(fā)射技術(shù)的防空導(dǎo)彈,要求導(dǎo)彈發(fā)射車的發(fā)射臂能夠快速平穩(wěn)地起豎到垂直狀態(tài);在發(fā)射的初始階段,導(dǎo)彈姿態(tài)角需要進(jìn)行快速調(diào)轉(zhuǎn)。同時(shí)設(shè)計(jì)高效穩(wěn)定的自動(dòng)駕駛儀和打擊高速大機(jī)動(dòng)強(qiáng)干擾目標(biāo)的制導(dǎo)律能夠大幅提高防空導(dǎo)彈的性能,從而滿足未來防空戰(zhàn)場(chǎng)的需要。對(duì)此,本文針對(duì)垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈的關(guān)鍵性技術(shù)進(jìn)行研究,主要工作如下:首先,研究了垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈發(fā)射車的起豎裝置控制,對(duì)其進(jìn)行了建模,并對(duì)參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化選取。為了處理系統(tǒng)建模的誤差和未知外部干擾,設(shè)計(jì)了徑向基(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)干擾觀測(cè)器進(jìn)行逼近�；谄鹭Q裝置的模型階數(shù)較高的特點(diǎn),運(yùn)用Backstepping方法進(jìn)行了起豎控制器設(shè)計(jì),仿真結(jié)果驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)方案的有效性。其次,研究了垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈初始轉(zhuǎn)彎階段的姿態(tài)調(diào)轉(zhuǎn)控制。針對(duì)模型出現(xiàn)奇異點(diǎn)的問題,建立了基于四元數(shù)的導(dǎo)彈姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)模型。同時(shí)運(yùn)用自抗擾控制器(ADRC)方法進(jìn)行了導(dǎo)彈姿態(tài)控制器設(shè)計(jì),使得系統(tǒng)魯棒特性提高,能降低建模誤差的影響。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)姿態(tài)調(diào)轉(zhuǎn)控制器的快速性和魯棒性良好。接著,研究了垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈穩(wěn)定飛行階段的姿態(tài)控制。設(shè)計(jì)了基于傾斜轉(zhuǎn)彎(BTT)控制方式的自動(dòng)駕駛儀�？紤]到氣動(dòng)參數(shù)攝動(dòng)和作戰(zhàn)環(huán)境惡劣的影響,分為快回路、慢回路和過載回路應(yīng)用ADRC進(jìn)行了自動(dòng)駕駛儀設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)自動(dòng)駕駛儀的快速性能和跟蹤性能良好。最后,研究了垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈的制導(dǎo)律�；诹慊暰�角速度的方法,設(shè)計(jì)了滑模變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律。基于觀測(cè)誤差和目標(biāo)機(jī)動(dòng),設(shè)計(jì)了擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器進(jìn)行實(shí)時(shí)觀測(cè)。建立了模糊控制規(guī)則,運(yùn)用模糊控制對(duì)制導(dǎo)律參數(shù)進(jìn)行在線調(diào)整。對(duì)于打擊超高速目標(biāo),引入了前向攔截的概念,與滑模變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律相結(jié)合,對(duì)前向攔截的三個(gè)階段進(jìn)行了制導(dǎo)律的設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明,所設(shè)計(jì)的制導(dǎo)律能夠準(zhǔn)確命中目標(biāo),脫靶量小。
【關(guān)鍵詞】：垂直發(fā)射 防空導(dǎo)彈 起豎裝置 ADRC BTT自動(dòng)駕駛儀 制導(dǎo)律 前向攔截
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TJ765
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 注釋表13-15
• 第一章 緒論15-23
• 1.1 課題研究背景及意義15-18
• 1.1.1 防空導(dǎo)彈的未來發(fā)展方向16-17
• 1.1.2 垂直發(fā)射技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)17
• 1.1.3 垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈的關(guān)鍵性問題17-18
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-22
• 1.2.1 垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈發(fā)射車起豎裝置的快速起豎控制技術(shù)18-19
• 1.2.2 垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈初始階段姿態(tài)角快速調(diào)轉(zhuǎn)控制技術(shù)19-20
• 1.2.3 垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈穩(wěn)定飛行階段自動(dòng)駕駛儀的設(shè)計(jì)20-21
• 1.2.4 垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈的制導(dǎo)技術(shù)21-22
• 1.3 本文的研究?jī)?nèi)容概要22
• 1.4 本章小結(jié)22-23
• 第二章 垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈發(fā)射車起豎裝置快速起豎控制器設(shè)計(jì)23-41
• 2.1 引言23
• 2.2 垂直導(dǎo)彈發(fā)射車發(fā)射臂起豎裝置模型的建立23-30
• 2.2.1 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型24-25
• 2.2.2 運(yùn)動(dòng)學(xué)模型參數(shù)的優(yōu)化選取25-28
• 2.2.3 液壓部分模型28-29
• 2.2.4 液壓部分模型參數(shù)的選取29-30
• 2.3 Backstepping控制30-31
• 2.3.1 Backstepping控制的特點(diǎn)30
• 2.3.2 Backstepping控制的基本方法30-31
• 2.4 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)31-33
• 2.4.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)31
• 2.4.2 徑向基(RBF)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)31-33
• 2.5 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)干擾觀測(cè)器的起豎裝置Backstepping控制器設(shè)計(jì)33-37
• 2.5.1 RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)干擾觀測(cè)器33-35
• 2.5.2 Backstepping控制器設(shè)計(jì)35-36
• 2.5.3 閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性證明36-37
• 2.6 仿真驗(yàn)證37-40
• 2.7 本章小結(jié)40-41
• 第三章 垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈初始階段姿態(tài)調(diào)轉(zhuǎn)控制器的設(shè)計(jì)41-54
• 3.1 引言41
• 3.2 坐標(biāo)軸系的定義及其相互轉(zhuǎn)換41-42
• 3.2.1 常用坐標(biāo)系41-42
• 3.2.2 導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)參數(shù)42
• 3.3 導(dǎo)彈模型的建立42-44
• 3.3.1 導(dǎo)彈力與力矩42-43
• 3.3.2 導(dǎo)彈的六自由度非線性數(shù)學(xué)模型43-44
• 3.4 自抗擾控制器44-47
• 3.4.1 自抗擾控制器簡(jiǎn)介45
• 3.4.2 自抗擾控制器的特點(diǎn)45
• 3.4.3 自抗擾控制器的組成45-47
• 3.5 基于四元數(shù)的垂直發(fā)射初始階段姿態(tài)調(diào)轉(zhuǎn)控制器設(shè)計(jì)47-53
• 3.5.1 初始階段姿態(tài)角跟蹤模型47-49
• 3.5.2 初始階段姿態(tài)調(diào)轉(zhuǎn)控制器設(shè)計(jì)49-51
• 3.5.3 仿真驗(yàn)證51-53
• 3.6 本章小結(jié)53-54
• 第四章 垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈穩(wěn)定飛行階段自動(dòng)駕駛儀的設(shè)計(jì)54-63
• 4.1 引言54
• 4.2 BTT導(dǎo)彈模型的簡(jiǎn)化處理54-55
• 4.3 自動(dòng)駕駛儀的設(shè)計(jì)55-58
• 4.3.1 自動(dòng)駕駛儀的快回路設(shè)計(jì)55-57
• 4.3.2 自動(dòng)駕駛儀的慢回路設(shè)計(jì)57-58
• 4.3.3 自動(dòng)駕駛儀的過載回路設(shè)計(jì)58
• 4.4 BTT導(dǎo)彈自動(dòng)駕駛儀仿真58-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈制導(dǎo)律的設(shè)計(jì)63-87
• 5.1 引言63
• 5.2 導(dǎo)彈-目標(biāo)的三維制導(dǎo)模型63-65
• 5.2.1 導(dǎo)彈制導(dǎo)模型的簡(jiǎn)化63-64
• 5.2.2 三維制導(dǎo)模型64-65
• 5.3 模糊控制65-67
• 5.3.1 模糊控制系統(tǒng)的組成65
• 5.3.2 模糊控制器的設(shè)計(jì)65-67
• 5.4 滑模變結(jié)構(gòu)控制67-70
• 5.4.1 滑模變結(jié)構(gòu)的發(fā)展67
• 5.4.2 滑模變結(jié)構(gòu)的基本原理67-68
• 5.4.3 控制器設(shè)計(jì)68-69
• 5.4.4 產(chǎn)生抖振的原因及處理69-70
• 5.5 基于零化視線角速度的趨近滑模制導(dǎo)律設(shè)計(jì)70-81
• 5.5.1 基于趨近律的滑模制導(dǎo)律70-72
• 5.5.2 模糊規(guī)則調(diào)節(jié)趨近律參數(shù)72-74
• 5.5.3 目標(biāo)機(jī)動(dòng)和觀測(cè)誤差的估計(jì)74-76
• 5.5.4 仿真驗(yàn)證76-81
• 5.6 前向攔截制導(dǎo)律81-86
• 5.6.1 前向攔截介紹81-82
• 5.6.2 前向攔截制導(dǎo)律設(shè)計(jì)82-84
• 5.6.3 仿真驗(yàn)證84-86
• 5.7 本章小結(jié)86-87
• 第六章 總結(jié)和展望87-89
• 6.1 本文的主要工作87-88
• 6.2 未來工作的展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-94
• 致謝94-95
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表論文95

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  本文關(guān)鍵詞：垂直發(fā)射防空導(dǎo)彈智能制導(dǎo)與控制，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：324594