基于自适应块动态面控制方法的BTT导弹姿态控制系统设计
发布时间：2023-01-14 14:32
导弹自动驾驶仪是导弹完成整个作战任务的核心基础之一。本文主要研究BTT导弹的姿态控制系统的建模、控制算法设计与六自由度非线性仿真，主要内容包括以下四方面： 一、研究了导弹控制系统建模问题，主要分为两个部分，一是全状态耦合控制系统标称模型，二是全状态耦合控制系统摄动模型。两个模型的主要区别在于后者以解析的形式考虑参数摄动建模，控制系统模型更为精确。相较于前者姿态控制系统设计，后者设计的最大障碍是控制系统耦合模型中含有非线性化的非匹配不确定性项； 二、研究了大气风场模型，主要分为四个部分，包括平均风模型、风切变模型、突风模型以及大气紊流模型。研究目的主要是为了考察导弹在不同风场下的动态响应，以检验控制算法的有效性； 三、基于全状态耦合控制系统标称模型提出了自适应块动态面控制算法，解决了强时变强耦合系统的非线性设计问题，证明了系统所有状态将最终一致有界且输出跟踪误差收敛到一个小的领域内。导弹的六自由度非线性数值仿真验证了控制算法能快速有效的跟踪期望轨迹，而且对系统参数非匹配不确定性及风干扰有良好的系统稳定性和性能鲁棒性； 四、基于全状态耦合控制系统摄动模型提出了改进的...
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 BTT 导弹控制方法研究现状
1.2.1 经典控制理论方法
1.2.2 线性理论设计方法
1.2.3 非线性理论设计方法
1.3 动态面控制方法简介
1.4 本文主要研究内容及安排
第2章 导弹六自由度非线性模型
2.1 引言
2.2 导弹系统模型
2.2.1 坐标系定义
2.2.2 导弹的运动方程组
2.3 导弹控制系统标称模型
2.4 导弹控制系统摄动模型
2.5 本章小结
第3章 大气风场模型
3.1 引言
3.2 风对导弹姿态的影响
3.3 平均风模型
3.4 微下冲气流风切变模型
3.4.1 微下冲气流模型
3.4.2 微下冲气流数值模拟
3.5 突风模型
3.6 大气紊流模型
3.7 本章小结
第4章 自适应块动态面控制器设计
4.1 引言
4.2 控制系统设计目标
4.3 控制系统设计
4.4 系统稳定性分析
4.5 仿真验算
4.5.1 参数摄动鲁棒性分析
4.5.2 微下冲气流干扰分析
4.5.3 大气紊流干扰分析
4.5.4 综合情况干扰分析
4.6 本章小结
第5章 改进的自适应块动态面控制器设计
5.1 引言
5.2 控制系统设计目标
5.3 控制系统设计
5.4 系统稳定性分析
5.5 仿真验算
5.5.1 参数摄动鲁棒性对比分析
5.5.2 微下冲气流干扰对比分析
5.5.3 大气紊流干扰对比分析
5.5.4 综合情况干扰对比分析
5.6 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]微下击暴流的三维建模与预警仿真研究[J]. 刘畅,李滔,梅江涛,程宇峰. 计算机仿真. 2011(12)
[2]Adaptive Dynamic Surface Control for Integrated Missile Guidance and Autopilot[J]. Ming-Zhe Hou Guang-Ren Duan Center for Control Theory and Guidance Technology, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, PRC. International Journal of Automation ＆ Computing. 2011(01)
[3]基于滑模方法的自适应一体化导引与控制律设计[J]. 段广仁,侯明哲,谭峰. 兵工学报. 2010(02)
[4]近空间飞行器研究发展现状及关键技术问题[J]. 崔尔杰. 力学进展. 2009(06)
[5]战术导弹BTT控制技术发展综述[J]. 叶振信,傅维贤,王万军,李亚辉,王永骥. 航天控制. 2009(05)
[6]BTT导弹的解耦问题综述[J]. 王凌艳,吕鸣,孙未蒙,曹娟. 飞航导弹. 2009(06)
[7]现代飞行器控制的几个科学问题[J]. 黄琳,段志生,杨莹. 科技导报. 2008(20)
[8]BTT导弹的发展现状与趋势[J]. 张靖男,赵兴锋,郑志强. 飞航导弹. 2006(10)
[9]平滑切换控制律的参数化设计及其在倾斜转弯导弹中的应用[J]. 段广仁,王好谦,张焕水. 航天控制. 2005(02)
[10]多模型切换控制及其在BTT导弹设计中的应用[J]. 段广仁,王好谦. 航空学报. 2005(02)
硕士论文
[1]空天飞行器建模及其自适应轨迹线性化控制研究[D]. 张春雨.南京航空航天大学 2007
本文编号：3730655
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景及研究的目的和意义
1.2 BTT 导弹控制方法研究现状
1.2.1 经典控制理论方法
1.2.2 线性理论设计方法
1.2.3 非线性理论设计方法
1.3 动态面控制方法简介
1.4 本文主要研究内容及安排
第2章 导弹六自由度非线性模型
2.1 引言
2.2 导弹系统模型
2.2.1 坐标系定义
2.2.2 导弹的运动方程组
2.3 导弹控制系统标称模型
2.4 导弹控制系统摄动模型
2.5 本章小结
第3章 大气风场模型
3.1 引言
3.2 风对导弹姿态的影响
3.3 平均风模型
3.4 微下冲气流风切变模型
3.4.1 微下冲气流模型
3.4.2 微下冲气流数值模拟
3.5 突风模型
3.6 大气紊流模型
3.7 本章小结
第4章 自适应块动态面控制器设计
4.1 引言
4.2 控制系统设计目标
4.3 控制系统设计
4.4 系统稳定性分析
4.5 仿真验算
4.5.1 参数摄动鲁棒性分析
4.5.2 微下冲气流干扰分析
4.5.3 大气紊流干扰分析
4.5.4 综合情况干扰分析
4.6 本章小结
第5章 改进的自适应块动态面控制器设计
5.1 引言
5.2 控制系统设计目标
5.3 控制系统设计
5.4 系统稳定性分析
5.5 仿真验算
5.5.1 参数摄动鲁棒性对比分析
5.5.2 微下冲气流干扰对比分析
5.5.3 大气紊流干扰对比分析
5.5.4 综合情况干扰对比分析
5.6 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]微下击暴流的三维建模与预警仿真研究[J]. 刘畅,李滔,梅江涛,程宇峰. 计算机仿真. 2011(12)
[2]Adaptive Dynamic Surface Control for Integrated Missile Guidance and Autopilot[J]. Ming-Zhe Hou Guang-Ren Duan Center for Control Theory and Guidance Technology, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, PRC. International Journal of Automation ＆ Computing. 2011(01)
[3]基于滑模方法的自适应一体化导引与控制律设计[J]. 段广仁,侯明哲,谭峰. 兵工学报. 2010(02)
[4]近空间飞行器研究发展现状及关键技术问题[J]. 崔尔杰. 力学进展. 2009(06)
[5]战术导弹BTT控制技术发展综述[J]. 叶振信,傅维贤,王万军,李亚辉,王永骥. 航天控制. 2009(05)
[6]BTT导弹的解耦问题综述[J]. 王凌艳,吕鸣,孙未蒙,曹娟. 飞航导弹. 2009(06)
[7]现代飞行器控制的几个科学问题[J]. 黄琳,段志生,杨莹. 科技导报. 2008(20)
[8]BTT导弹的发展现状与趋势[J]. 张靖男,赵兴锋,郑志强. 飞航导弹. 2006(10)
[9]平滑切换控制律的参数化设计及其在倾斜转弯导弹中的应用[J]. 段广仁,王好谦,张焕水. 航天控制. 2005(02)
[10]多模型切换控制及其在BTT导弹设计中的应用[J]. 段广仁,王好谦. 航空学报. 2005(02)
硕士论文
[1]空天飞行器建模及其自适应轨迹线性化控制研究[D]. 张春雨.南京航空航天大学 2007
本文编号：3730655
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3730655.html
