多介质环境下潜射导弹动力学及非线性控制方法研究
发布时间：2021-11-26 18:28
潜射导弹以其隐蔽发射、精确打击的优势在现代战争中占有重要地位，成为世界各国正在发展或寻求发展的武器。现代战争对潜射导弹提出了大水深或变水深的发射要求，这就要求潜射导弹具有良好的水下及出水航行弹道，具有稳定的航行姿态和出水后达到空中飞行段要求的初始条件的能力。潜射导弹所处介质的特殊性（海水）以及出水过程中跨介质航行的特点决定了其动力学及控制问题研究的复杂性和必要性，潜射导弹动力学具有严重的非线性，其控制必须要解决这种非线性问题。本文以潜射导弹水下及出水过程为研究对象，重点研究了潜艇速度、海流、海浪和海风对水下及出水弹道的影响，在此基础上研究了潜射导弹弹道以及姿态的非线性控制问题。潜射导弹由于潜艇速度的干扰，使得垂直发射的潜射导弹产生入水攻角，形成俯仰力矩造成导弹姿态发生变化。讨论了不同发射深度下潜艇速度对潜射导弹姿态的影响，随着发射深度的增加，潜艇速度对导弹姿态的影响程度增大。潜射导弹航行过程中受到海流的影响，通过CFD（Computational Fluid Dynamics）技术分析了不同海流梯度、海流速度以及对流对潜射导弹水动力特性的影响。潜射导弹出水航行过程中受到海浪和海风的影响...
【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】：145 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
北极星系列潜射导弹示意图
图 1-2 “海神”C3 和“三叉戟”系列潜射导弹示意图arine-launched missile schematic diagram of poseidon C3 an国潜射战略导弹的发展共经历了三代六型[4]，从 1M 27A)到现役的“三叉戟”II 型(D-5)，射程从 2200km头到多弹头(“三叉戟”II 可携带 8-12 枚)，其发射技长期的研制经验积累，美国现役的“三叉戟”系列潜可靠的洲际潜射弹道导弹，也成为美国核武力量的美国潜射弹道导弹外形示意图。表 1-1 给出了美国。表 1-1 美国潜射弹道导弹型号及参数Submarine-launched ballistic missile models and parameters o北极星 A 1 北极星 A 2 北极星 A 3 海神 C-3 三叉戟8.69 9.45 9.86 10.36 10.361.37 1.37 1.37 1.88 2.2 13000 14700 16200 29500 299542200 2800 4600 4600 7400
2 Submarine-launched missile schematic diagram of poseidon C3 and tride上，美国潜射战略导弹的发展共经历了三代六型[4]，从 1961 年型(UGM 27A)到现役的“三叉戟”II 型(D-5)，射程从 2200km 到 1由单弹头到多弹头(“三叉戟”II 可携带 8-12 枚)，其发射技术也进，经过长期的研制经验积累，美国现役的“三叉戟”系列潜射导弹先进最可靠的洲际潜射弹道导弹，也成为美国核武力量的中流所示为美国潜射弹道导弹外形示意图。表 1-1 给出了美国潜射战及参数。表 1-1 美国潜射弹道导弹型号及参数le 1-1 Submarine-launched ballistic missile models and parameters of the U号 北极星 A 1 北极星 A 2 北极星 A 3 海神 C-3 三叉戟 I 三/(m) 8.69 9.45 9.86 10.36 10.36 1/(m) 1.37 1.37 1.37 1.88 2.2 /(kg) 13000 14700 16200 29500 29954 5/(km) 2200 2800 4600 4600 7400 1方式 燃气-蒸汽弹射发射, 水面点火
【参考文献】：
期刊论文
[1]轨控式复合控制导弹制导与控制一体化反步设计[J]. 舒燕军,唐硕. 宇航学报. 2013(01)
[2]潜射导弹水下运动主动控制方法[J]. 宋锦. 导弹与航天运载技术. 2012(03)
[3]水下滑翔机垂直面运动优化控制[J]. 张少伟,俞建成,张艾群. 控制理论与应用. 2012(01)
[4]基于神经网络补偿的滑模控制在AUV运动中的应用[J]. 周焕银,刘开周,封锡盛. 计算机应用研究. 2011(09)
[5]Adaptive Trajectory Tracking Control for a Nonholonomic Mobile Robot[J]. CAO Zhengcai1, 2, *, ZHAO Yingtao1, and WU Qidi3 1 College of Information Science and Technology, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China 2 State Key Laboratory of Robotics and System, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China 3 CIMS Research Center, Tongji University, Shanghai 200092, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(04)
[6]波浪和海流条件下潜射飞行器出水姿态参数研究[J]. 方国强. 导弹与航天运载技术. 2011(03)
[7]波浪模拟及其对水下航行体出水过程影响[J]. 权晓波,孔德才,李岩. 哈尔滨工业大学学报. 2011(03)
[8]垂直潜射导弹推力矢量控制弹道仿真研究[J]. 丁彦超,王宝寿. 船舶力学. 2011(Z1)
[9]俄罗斯弹道导弹发展现状及未来预测[J]. 夏薇. 航天制造技术. 2010(06)
[10]基于RBF神经网络的导弹鲁棒动态逆控制[J]. 杨志峰,雷虎民,李庆良,李炯. 宇航学报. 2010(10)
博士论文
[1]欠驱动水面船舶的全局镇定控制方法研究[D]. 于瑞亭.哈尔滨工程大学 2012
[2]可重复使用助推飞行器姿态控制和控制分配研究[D]. 许江涛.哈尔滨工业大学 2010
[3]超空泡航行体的数学建模与控制方法研究[D]. 王茂励.哈尔滨工程大学 2008
[4]水下超高速航行体动力学建模与控制研究[D]. 赵新华.哈尔滨工程大学 2008
[5]水下滑翔器动力学行为与鲁棒控制策略研究[D]. 王延辉.天津大学 2007
[6]鲁棒滑模反步控制法及其在减摇鳍中的应用[D]. 张海鹏.哈尔滨工程大学 2004
硕士论文
[1]波浪模拟及其对航行体出水过程的影响研究[D]. 姜涛.哈尔滨工业大学 2010
[2]潜射导弹水下发射及出水过程三维数值研究[D]. 杨晓光.哈尔滨工业大学 2009
[3]潜射导弹发射与出水载荷研究[D]. 殷崇一.西北工业大学 2004
[4]自主式水下航行器建模与运动控制仿真研究[D]. 曹辉进.天津大学 2004
本文编号：3520696
【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】：145 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
北极星系列潜射导弹示意图
图 1-2 “海神”C3 和“三叉戟”系列潜射导弹示意图arine-launched missile schematic diagram of poseidon C3 an国潜射战略导弹的发展共经历了三代六型[4]，从 1M 27A)到现役的“三叉戟”II 型(D-5)，射程从 2200km头到多弹头(“三叉戟”II 可携带 8-12 枚)，其发射技长期的研制经验积累，美国现役的“三叉戟”系列潜可靠的洲际潜射弹道导弹，也成为美国核武力量的美国潜射弹道导弹外形示意图。表 1-1 给出了美国。表 1-1 美国潜射弹道导弹型号及参数Submarine-launched ballistic missile models and parameters o北极星 A 1 北极星 A 2 北极星 A 3 海神 C-3 三叉戟8.69 9.45 9.86 10.36 10.361.37 1.37 1.37 1.88 2.2 13000 14700 16200 29500 299542200 2800 4600 4600 7400
2 Submarine-launched missile schematic diagram of poseidon C3 and tride上，美国潜射战略导弹的发展共经历了三代六型[4]，从 1961 年型(UGM 27A)到现役的“三叉戟”II 型(D-5)，射程从 2200km 到 1由单弹头到多弹头(“三叉戟”II 可携带 8-12 枚)，其发射技术也进，经过长期的研制经验积累，美国现役的“三叉戟”系列潜射导弹先进最可靠的洲际潜射弹道导弹，也成为美国核武力量的中流所示为美国潜射弹道导弹外形示意图。表 1-1 给出了美国潜射战及参数。表 1-1 美国潜射弹道导弹型号及参数le 1-1 Submarine-launched ballistic missile models and parameters of the U号 北极星 A 1 北极星 A 2 北极星 A 3 海神 C-3 三叉戟 I 三/(m) 8.69 9.45 9.86 10.36 10.36 1/(m) 1.37 1.37 1.37 1.88 2.2 /(kg) 13000 14700 16200 29500 29954 5/(km) 2200 2800 4600 4600 7400 1方式 燃气-蒸汽弹射发射, 水面点火
【参考文献】：
期刊论文
[1]轨控式复合控制导弹制导与控制一体化反步设计[J]. 舒燕军,唐硕. 宇航学报. 2013(01)
[2]潜射导弹水下运动主动控制方法[J]. 宋锦. 导弹与航天运载技术. 2012(03)
[3]水下滑翔机垂直面运动优化控制[J]. 张少伟,俞建成,张艾群. 控制理论与应用. 2012(01)
[4]基于神经网络补偿的滑模控制在AUV运动中的应用[J]. 周焕银,刘开周,封锡盛. 计算机应用研究. 2011(09)
[5]Adaptive Trajectory Tracking Control for a Nonholonomic Mobile Robot[J]. CAO Zhengcai1, 2, *, ZHAO Yingtao1, and WU Qidi3 1 College of Information Science and Technology, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China 2 State Key Laboratory of Robotics and System, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China 3 CIMS Research Center, Tongji University, Shanghai 200092, China. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2011(04)
[6]波浪和海流条件下潜射飞行器出水姿态参数研究[J]. 方国强. 导弹与航天运载技术. 2011(03)
[7]波浪模拟及其对水下航行体出水过程影响[J]. 权晓波,孔德才,李岩. 哈尔滨工业大学学报. 2011(03)
[8]垂直潜射导弹推力矢量控制弹道仿真研究[J]. 丁彦超,王宝寿. 船舶力学. 2011(Z1)
[9]俄罗斯弹道导弹发展现状及未来预测[J]. 夏薇. 航天制造技术. 2010(06)
[10]基于RBF神经网络的导弹鲁棒动态逆控制[J]. 杨志峰,雷虎民,李庆良,李炯. 宇航学报. 2010(10)
博士论文
[1]欠驱动水面船舶的全局镇定控制方法研究[D]. 于瑞亭.哈尔滨工程大学 2012
[2]可重复使用助推飞行器姿态控制和控制分配研究[D]. 许江涛.哈尔滨工业大学 2010
[3]超空泡航行体的数学建模与控制方法研究[D]. 王茂励.哈尔滨工程大学 2008
[4]水下超高速航行体动力学建模与控制研究[D]. 赵新华.哈尔滨工程大学 2008
[5]水下滑翔器动力学行为与鲁棒控制策略研究[D]. 王延辉.天津大学 2007
[6]鲁棒滑模反步控制法及其在减摇鳍中的应用[D]. 张海鹏.哈尔滨工程大学 2004
硕士论文
[1]波浪模拟及其对航行体出水过程的影响研究[D]. 姜涛.哈尔滨工业大学 2010
[2]潜射导弹水下发射及出水过程三维数值研究[D]. 杨晓光.哈尔滨工业大学 2009
[3]潜射导弹发射与出水载荷研究[D]. 殷崇一.西北工业大学 2004
[4]自主式水下航行器建模与运动控制仿真研究[D]. 曹辉进.天津大学 2004
本文编号：3520696
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