导弹复合控制系统的有限时间切换控制研究
发布时间：2021-06-18 13:54
对机动式战术弹道导弹及其它高速大机动空袭飞行目标的防御拦截是当前世界防空导弹系统发展的一个重要方向,要求拦截弹需具备更加精确快速的控制能力,以实现对目标的直接碰撞杀伤。采用直/气复合控制可以显著提高拦截弹控制系统的响应速度,从而确保在高空对高速大机动目标的精确拦截。直/气复合控制拦截弹是典型的多执行器切换控制系统,结合要求拦截弹在有限时间内拦截目标这一特点,研究新型制导控制系统设计方法具有重要的理论意义和实际工程价值。论文以具有姿控式直接侧向力的拦截弹为研究对象,针对复合控制问题进行研究。根据姿控脉冲发动机的配置给出了姿控脉冲发动机推力及推力力矩的数学描述,在此基础上建立了直/气复合控制拦截弹运动学和动力学模型,并简要对拦截弹直接侧向力、气动力两种不同控制方式下的特性进行了对比分析,指出了影响各自性能的因素。针对单纯气动力控制方式下,基于经典控制理论设计了双回路导弹过载跟踪控制系统,并提出了一种针对单纯气动力控制系统设计两个具有不同增益的可进行切换的控制器组的导弹过载跟踪控制方案,通过仿真进行了对比分析。然后针对复合控制系统,基于切换系统控制理论把导弹直接力和气动力当作两个子系统,采用...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国PAC-3防御系统装备的ERINT-1俄罗斯的9M96E/9M96E2和法国的Aster-15/30都是采用气动力与过载型直接力的
制使导弹稳定运动；当进入末制导后段时（与目标遭遇前 0.5~1s），气动某个设定角速度滚转，然后根据制导指令，点燃多个脉冲发动机快速建立而依靠大攻角所产生的气动力快速提供导弹所需的较大法向过载。图 1.4 美国 PAC-3 防御系统装备的 ERINT-1罗斯的 9M96E/9M96E2 和法国的 Aster-15/30 都是采用气动力与过载型直制方式。鸭式布局的 9M96E 导弹在质心位置安装有 24 个可控微型喷管（2 个），如图 1.5 所示，它只有在末制导后段才启用直接力控制，在直接力据制导指令在脱靶方向开启 4~6 个微型喷管用于修正弹道，使导弹在 25达到 20~22g。
哈尔滨工程大学硕士学位论文3 3 3 Ox y z的转换矩阵合，2Ox 轴、3Ox 轴均与速度矢量V 重合。则合，即绕2Ox 轴旋转正V 角，则2,31 0 0( ) 0 cos sin0 sin cosV V VV VC L 角。推导过程中与导弹相关特征角的定义可以参的推导还可以发现定义的四个坐标之间可由速度坐标系
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接力与气动力复合控制前向拦截导引律综述[J]. 吴华丽,程继红,施建洪,张友安. 海军航空工程学院学报. 2016(03)
[2]考虑不确定复合控制系统动态特性的前向拦截三维导引律[J]. 张友安,吴华丽,梁勇,张金鹏. 系统工程与电子技术. 2015(06)
[3]基于反步法及控制分配的导弹直接侧向力/气动力复合控制[J]. 胥彪,周荻. 系统工程与电子技术. 2014(03)
[4]导弹的直接力与气动力复合控制分配算法研究[J]. 史震,马文桥,张玉芳. 计算机仿真. 2013(12)
[5]基于有限时间范数的复合控制系统直接力开启时间的确定[J]. 杨宝庆,毕永涛,姚郁. 中国科学技术大学学报. 2012(07)
[6]直接侧向力与气动力复合控制技术综述[J]. 魏明英. 现代防御技术. 2012(01)
[7]一类多执行机构系统的滑模控制设计及其应用[J]. 马克茂,赵辉. 控制理论与应用. 2011(04)
[8]敏捷导弹直接侧向力与气动力复合控制策略[J]. 毕永涛,贺风华,姚郁. 吉林大学学报(工学版). 2011(02)
[9]导弹直接侧向力与气动力复合控制设计与实现[J]. 马克茂,赵辉,张德成. 宇航学报. 2011(02)
[10]基于有限时间稳定和Backstepping的直接力/气动力复合控制方法[J]. 赵明元,魏明英,何秋茹. 宇航学报. 2010(09)
博士论文
[1]线性切换系统有限时间稳定与控制问题研究[D]. 刘皓.哈尔滨工业大学 2013
[2]拦截战术弹道导弹末段导引和复合控制研究[D]. 程凤舟.西北工业大学 2002
硕士论文
[1]直接力/气动力复合控制导弹的末制导律设计[D]. 贺群.哈尔滨工业大学 2015
[2]直接侧向力与气动力复合控制导弹姿态控制方法研究[D]. 吴少英.哈尔滨工业大学 2012
[3]“标准”-3导弹武器系统建模与攻防对抗仿真[D]. 郭筱曦.哈尔滨工业大学 2011
[4]导弹复合控制系统切换控制方法[D]. 王宏利.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3236780
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：95 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国PAC-3防御系统装备的ERINT-1俄罗斯的9M96E/9M96E2和法国的Aster-15/30都是采用气动力与过载型直接力的
制使导弹稳定运动；当进入末制导后段时（与目标遭遇前 0.5~1s），气动某个设定角速度滚转，然后根据制导指令，点燃多个脉冲发动机快速建立而依靠大攻角所产生的气动力快速提供导弹所需的较大法向过载。图 1.4 美国 PAC-3 防御系统装备的 ERINT-1罗斯的 9M96E/9M96E2 和法国的 Aster-15/30 都是采用气动力与过载型直制方式。鸭式布局的 9M96E 导弹在质心位置安装有 24 个可控微型喷管（2 个），如图 1.5 所示，它只有在末制导后段才启用直接力控制，在直接力据制导指令在脱靶方向开启 4~6 个微型喷管用于修正弹道，使导弹在 25达到 20~22g。
哈尔滨工程大学硕士学位论文3 3 3 Ox y z的转换矩阵合，2Ox 轴、3Ox 轴均与速度矢量V 重合。则合，即绕2Ox 轴旋转正V 角，则2,31 0 0( ) 0 cos sin0 sin cosV V VV VC L 角。推导过程中与导弹相关特征角的定义可以参的推导还可以发现定义的四个坐标之间可由速度坐标系
【参考文献】：
期刊论文
[1]直接力与气动力复合控制前向拦截导引律综述[J]. 吴华丽,程继红,施建洪,张友安. 海军航空工程学院学报. 2016(03)
[2]考虑不确定复合控制系统动态特性的前向拦截三维导引律[J]. 张友安,吴华丽,梁勇,张金鹏. 系统工程与电子技术. 2015(06)
[3]基于反步法及控制分配的导弹直接侧向力/气动力复合控制[J]. 胥彪,周荻. 系统工程与电子技术. 2014(03)
[4]导弹的直接力与气动力复合控制分配算法研究[J]. 史震,马文桥,张玉芳. 计算机仿真. 2013(12)
[5]基于有限时间范数的复合控制系统直接力开启时间的确定[J]. 杨宝庆,毕永涛,姚郁. 中国科学技术大学学报. 2012(07)
[6]直接侧向力与气动力复合控制技术综述[J]. 魏明英. 现代防御技术. 2012(01)
[7]一类多执行机构系统的滑模控制设计及其应用[J]. 马克茂,赵辉. 控制理论与应用. 2011(04)
[8]敏捷导弹直接侧向力与气动力复合控制策略[J]. 毕永涛,贺风华,姚郁. 吉林大学学报(工学版). 2011(02)
[9]导弹直接侧向力与气动力复合控制设计与实现[J]. 马克茂,赵辉,张德成. 宇航学报. 2011(02)
[10]基于有限时间稳定和Backstepping的直接力/气动力复合控制方法[J]. 赵明元,魏明英,何秋茹. 宇航学报. 2010(09)
博士论文
[1]线性切换系统有限时间稳定与控制问题研究[D]. 刘皓.哈尔滨工业大学 2013
[2]拦截战术弹道导弹末段导引和复合控制研究[D]. 程凤舟.西北工业大学 2002
硕士论文
[1]直接力/气动力复合控制导弹的末制导律设计[D]. 贺群.哈尔滨工业大学 2015
[2]直接侧向力与气动力复合控制导弹姿态控制方法研究[D]. 吴少英.哈尔滨工业大学 2012
[3]“标准”-3导弹武器系统建模与攻防对抗仿真[D]. 郭筱曦.哈尔滨工业大学 2011
[4]导弹复合控制系统切换控制方法[D]. 王宏利.哈尔滨工业大学 2010
本文编号：3236780
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