考虑导弹加速度约束的制导律设计

发布时间：2021-08-08 10:38

　　在现代战争的军事防御体系中，导弹制导系统具有越来越重要的战略意义。为了使导弹能够在合适的飞行弹道准确拦截目标，制导系统必须发出恰当的加速度制导指令。过载是衡量导弹飞行中所受外力的物理量，由于导弹组成部件所能承受的外加负荷有一定限度，所以过载也不能过大，以免影响导弹的正常运转。本文正是在这样的前提条件下，对过载指令约束下的导弹制导系统设计合理的导引律，来保证导弹的准确制导。实际控制系统中往往存在非线性特性，饱和便是其中之一。饱和现象使系统在输入增加时无法产生等效的输出增益，影响系统的动态性能甚至稳定性。如何设计合理的控制器来克服饱和约束的影响，提高系统的输出性能是当前亟需解决的重要问题。首先，本文论述了现阶段制导律的研究现状，主要涉及传统制导律与现代制导律两大类，以及导弹运动过程中受到执行器饱和限制的主要原理。随后介绍了导弹运动方程组和常用坐标系、建立了导弹-目标相对运动数学模型。其次，针对过载约束和导弹自动驾驶仪的动特性饱和约束，采用指令滤波器和backstepping方法设计二维平面和三维空间中的导引律，分别对视线方向和视线法向进行了设计，并分析了导引律的稳定性。然后通过matlab... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外导引律研究现状与分析
        1.2.1 经典导引律的研究现状
        1.2.2 现代导引律的研究现状
        1.2.3 过载指令约束下导引律研究现状
    1.3 执行器饱和限制原理
        1.3.1 饱和现象产生的原因及研究意义
        1.3.2 饱和现象的研究现状
    1.4 本文研究重点与章节安排
第2章 导弹-目标相对运动数学描述
    2.1 引言
    2.2 常用坐标系及其转换
        2.2.1 常用坐标系的相关定义
        2.2.2 坐标系间的相互转换
    2.3 导弹运动方程组
        2.3.1 动力学方程
        2.3.2 导弹与目标弹道方程
    2.4 本章小结
第3章 二维平面内过载约束下的导引律设计
    3.1 引言
    3.2 backstepping 方法原理与应用
    3.3 问题描述
    3.4 基于 backstepping 方法的导引律设计及稳定性分析
        3.4.1 视线法向导引律设计及稳定性分析
        3.4.2 视线方向导引律设计及稳定性分析
    3.5 其他形式导引律设计
        3.5.1 增广比例导引律
        3.5.2 滑模变结构导引律
    3.6 仿真分析
    3.7 本章小结
第4章 三维空间过载约束下的导引律设计
    4.1 引言
    4.2 问题描述
    4.3 backstepping 指令滤波器导引律设计
        4.3.1 视线法向导引律设计与稳定性分析
        4.3.2 视线方向导引律设计及稳定性分析
    4.4 最优导引律设计
    4.5 滑模变结构导引律设计
    4.6 仿真分析
    4.7 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]约束条件下的末制导律研究进展[J]. 张友安,黄诘,王丽英.  海军航空工程学院学报. 2013(06)
[2]防空导弹导引方法研究综述[J]. 吴洪波.  上海航天. 2013(03)
[3]临近空间防空导弹制导律[J]. 田进,李言俊.  火力与指挥控制. 2012(03)
[4]基于自适应二阶终端滑模的飞行器再入姿态控制[J]. 范金锁,张合新,张明宽,周鑫.  控制与决策. 2012(03)
[5]末端导引律综述[J]. 孙胜,张华明,周荻.  航天控制. 2012(01)
[6]变速导弹有界控制非线性微分对策制导律[J]. 花文华,陈兴林.  控制与决策. 2011(12)
[7]考虑导弹自动驾驶仪二阶动态特性的导引律[J]. 曲萍萍,周荻.  系统工程与电子技术. 2011(10)
[8]带末端攻击角度约束的三维最优导引律研究[J]. 冯艳清,周红丽,程凤舟,崔巍.  战术导弹技术. 2011(05)
[9]不确定多变量线性系统的快速收敛滑模控制[J]. 徐世许,马建敏.  系统工程与电子技术. 2011(07)
[10]空空导弹变结构末制导律研究[J]. 任义元,袁建平,方群.  计算机仿真. 2009(10)

博士论文
[1]非线性系统智能Backstepping控制与分析[D]. 陈为胜.西安电子科技大学 2007



本文编号：3329804