多约束条件下制导规律设计及仿真研究
发布时间：2021-07-17 15:33
制导规律作为实现制导系统的关键技术，是影响导弹武器综合性能的重要因素。对于传统导弹武器,制导系统的主要功能在于产生适当的控制指令导引导弹以最小的脱靶量命中目标。然而随着导弹武器和打击目标的不断变化,脱靶量并非是唯一的战术技术指标。如：在攻击机场、指挥中心、大型军舰等具有重要军事价值的目标时,不仅希望攻击时能获得最小脱靶量,还希望能以一定的交会角命中目标,以达到更好的打击效果；又如，对于采用直接碰撞作为杀伤手段的拦截弹，要命中目标需要满足拦截末端交会角、攻角、过载、发动机工作时间等约束条件。针对上述情况，本文应用滑模变结构理论，设计了一种满足脱靶量、末端交会角约束，并考虑控制系统动态特性约束的多约束条件下的制导律，最后通过仿真比较，验证其有效性。主要内容有：首先，建立末制导段系统数学模型。介绍需要用到的一些坐标系，并给出了各坐标系之间的转换关系矩阵；然后，建立了导弹和目标的运动模型，包括导弹质心动力学和运动学模型、目标质心运动模型；最后，给出了视线角和视线角速率等相对运动参数的计算方法，为下文研究和仿真打下基础。其次，在现有数学模型基础上，给出了脱靶量和交会角的定义，并将末端交会角约束转...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地心惯性坐标系
：导弹的弹道偏角vm 与目标的弹道偏角vt 之差（( ) ( ) ( )vm vt t t t* ：导弹即将命中目标时，导弹的弹道倾角m 与*( ) ( )m f t f t t* ：导弹即将命中目标时，导弹的弹道偏角v *( ) ( )vm f vt f t t几种实际中带末端交会角约束的情况应用，a 是导标，c 是导弹垂直攻击目标。定义易知，迎面攻击时末端相对倾角* 击时末端相对倾角* 0，末端相对偏角
的制导律中存在变结构符号函数项sgn( g) ，导致系统可能出（2-34）的边界层法代替符号函数项sgn( g) ，然而，用这种振现象，但却是以牺牲制导精度为代价的，实际应用中，边，若选取过小，则抑制抖动效果不明显，若选取过大，制导从而失去了变结构制导律鲁棒性强的优点。述缺点，本文引入双曲正切函数tanh( g) 代替制导律中的符号tanh( )s ss se ese e 可以看出，通过改变双曲正切函数tanh( g) 在原点附近的斜率的逼近符号函数，而且可以消除变结构制导律中的抖动现象符号函数，通过调节式中参数 ，可以改变双曲正切函数在 10时符号函数的图像，可以看出，经过替换的制导律不转换，并且 的选取比边界层法中的 选取更容易掌握，不
【参考文献】：
期刊论文
[1]多约束条件下的制导律研究综述[J]. 孙未蒙,刘湘洪,郑志强. 飞行力学. 2010(02)
[2]一种随机滑模变结构制导律的设计[J]. 王洪强,方洋旺,尹洪武. 系统工程与电子技术. 2009(10)
[3]带有攻击角度和攻击时间控制的三维制导[J]. 张友安,马培蓓. 航空学报. 2008(04)
[4]精确对地攻击姿态约束最优末制导设计[J]. 侯明善. 兵工学报. 2008(01)
[5]导弹俯仰通道带有落角约束的制导与控制一体化设计[J]. 梁冰,徐殿国,段广仁. 科学技术与工程. 2008(01)
[6]一种再入机动弹头最优制导律研究[J]. 王川,马清华,刘新学. 弹箭与制导学报. 2007(02)
[7]基于变结构控制理论的导弹平滑导引律研究[J]. 李静,左斌,胡云安. 海军航空工程学院学报. 2007(03)
[8]带末端角约束的机载布撒器最优滑模制导律设计[J]. 吕红剑,刘藻珍,单家元. 弹箭与制导学报. 2006(03)
[9]电视制导侵彻炸弹落角约束变结构制导律[J]. 刘永善,贾庆忠,刘藻珍. 弹道学报. 2006(02)
[10]带落角限制的虚拟目标比例导引律设计[J]. 顾文锦,雷军委,潘长鹏. 飞行力学. 2006(02)
博士论文
[1]带末端攻击角度约束的制导方法研究[D]. 吴鹏.哈尔滨工业大学 2009
[2]空地制导武器多约束条件下的制导律设计[D]. 孙未蒙.国防科学技术大学 2008
硕士论文
[1]导弹拦截末段制导律与复合控制研究[D]. 康凯.上海交通大学 2011
[2]带末端多约束的航空侵彻炸弹制导律研究[D]. 秦元岗.国防科学技术大学 2010
[3]简易制导炸弹三维最优变结构制导规律研究[D]. 李元贤.南京理工大学 2008
[4]末制导段导引控制方法研究[D]. 韩业丰.哈尔滨工业大学 2008
[5]动能拦截器末段导引规律和控制方法研究[D]. 刘鹤.哈尔滨工业大学 2007
[6]滑模变结构控制系统抖振抑制方法的研究[D]. 李琳.大连理工大学 2006
[7]导弹变结构制导律研究[D]. 王广宇.西北工业大学 2003
本文编号：3288448
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：71 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
地心惯性坐标系
：导弹的弹道偏角vm 与目标的弹道偏角vt 之差（( ) ( ) ( )vm vt t t t* ：导弹即将命中目标时，导弹的弹道倾角m 与*( ) ( )m f t f t t* ：导弹即将命中目标时，导弹的弹道偏角v *( ) ( )vm f vt f t t几种实际中带末端交会角约束的情况应用，a 是导标，c 是导弹垂直攻击目标。定义易知，迎面攻击时末端相对倾角* 击时末端相对倾角* 0，末端相对偏角
的制导律中存在变结构符号函数项sgn( g) ，导致系统可能出（2-34）的边界层法代替符号函数项sgn( g) ，然而，用这种振现象，但却是以牺牲制导精度为代价的，实际应用中，边，若选取过小，则抑制抖动效果不明显，若选取过大，制导从而失去了变结构制导律鲁棒性强的优点。述缺点，本文引入双曲正切函数tanh( g) 代替制导律中的符号tanh( )s ss se ese e 可以看出，通过改变双曲正切函数tanh( g) 在原点附近的斜率的逼近符号函数，而且可以消除变结构制导律中的抖动现象符号函数，通过调节式中参数 ，可以改变双曲正切函数在 10时符号函数的图像，可以看出，经过替换的制导律不转换，并且 的选取比边界层法中的 选取更容易掌握，不
【参考文献】：
期刊论文
[1]多约束条件下的制导律研究综述[J]. 孙未蒙,刘湘洪,郑志强. 飞行力学. 2010(02)
[2]一种随机滑模变结构制导律的设计[J]. 王洪强,方洋旺,尹洪武. 系统工程与电子技术. 2009(10)
[3]带有攻击角度和攻击时间控制的三维制导[J]. 张友安,马培蓓. 航空学报. 2008(04)
[4]精确对地攻击姿态约束最优末制导设计[J]. 侯明善. 兵工学报. 2008(01)
[5]导弹俯仰通道带有落角约束的制导与控制一体化设计[J]. 梁冰,徐殿国,段广仁. 科学技术与工程. 2008(01)
[6]一种再入机动弹头最优制导律研究[J]. 王川,马清华,刘新学. 弹箭与制导学报. 2007(02)
[7]基于变结构控制理论的导弹平滑导引律研究[J]. 李静,左斌,胡云安. 海军航空工程学院学报. 2007(03)
[8]带末端角约束的机载布撒器最优滑模制导律设计[J]. 吕红剑,刘藻珍,单家元. 弹箭与制导学报. 2006(03)
[9]电视制导侵彻炸弹落角约束变结构制导律[J]. 刘永善,贾庆忠,刘藻珍. 弹道学报. 2006(02)
[10]带落角限制的虚拟目标比例导引律设计[J]. 顾文锦,雷军委,潘长鹏. 飞行力学. 2006(02)
博士论文
[1]带末端攻击角度约束的制导方法研究[D]. 吴鹏.哈尔滨工业大学 2009
[2]空地制导武器多约束条件下的制导律设计[D]. 孙未蒙.国防科学技术大学 2008
硕士论文
[1]导弹拦截末段制导律与复合控制研究[D]. 康凯.上海交通大学 2011
[2]带末端多约束的航空侵彻炸弹制导律研究[D]. 秦元岗.国防科学技术大学 2010
[3]简易制导炸弹三维最优变结构制导规律研究[D]. 李元贤.南京理工大学 2008
[4]末制导段导引控制方法研究[D]. 韩业丰.哈尔滨工业大学 2008
[5]动能拦截器末段导引规律和控制方法研究[D]. 刘鹤.哈尔滨工业大学 2007
[6]滑模变结构控制系统抖振抑制方法的研究[D]. 李琳.大连理工大学 2006
[7]导弹变结构制导律研究[D]. 王广宇.西北工业大学 2003
本文编号：3288448
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3288448.html
