滑翔制导炮弹弹道规划及其自抗扰控制系统研究

发布时间：2024-05-12 05:23

　　远程精确制导炮弹具有反应迅速、作战效能高、毁伤效果好、成本低、附带损失小等优势,是未来兵器技术的重点发展方向之一。本文以某火箭助推滑翔增程制导炮弹为研究对象,围绕该类制导炮弹研制过程中遇到的一些理论和技术问题,对其弹道规划、制导律和控制系统设计方案进行了较为系统的研究。首先,结合低速旋转滑翔制导炮弹的飞行特性,定义了以俯仰-偏航-滚转为旋转顺序的相关坐标系,建立了非线性六自由度刚体运动模型。为便于控制系统设计,还给出了滑翔制导炮弹质心运动和绕质心转动的动力学模型的不同表述方式,以及准弹体坐标系下执行机构控制耦合模型。其次,研究了滑翔制导炮轨迹规划中的性能指标模型。考虑滑翔制导炮弹的滑翔能力和机动能力,提出了滑翔效率、机动效率和复合效率因子的概念。对复合效率因子的自身特性以及它对飞行状态参数的影响进行了分析。提出了基于最小化复合效率因子同时对舵偏实行紧约束的滑翔弹道优化方案,使得制导炮弹滑翔段的滑翔效率达到较佳效果同时储备的滑翔能力和机动能力均较强,并且整个控制过程中舵偏指令较小且平稳。随后,提出了基于最小化复合效率因子模型的全弹道规划方案。该方案通过在满足一定约束条件下最小化全弹道中的...

【文章页数】：154 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

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图１．２．１火箭助推滑翔增程制导炮弹??导炮弹的工作原理可简单描述为：在发射前，根据打击Ｈ标和任境预先规划好方案弹道，并将相关弹道数据载入弹载制导系统。和射角发射，出炮口后随即张开斜置尾翼使之保持稳定飞行，与儿秒后弹载火箭助推发动机幵始工作以增加弹体的飞行速度，帮；发动机工作一段....

图１．４．１论文研究内容结构图??第一章为绪论，对课题的研究背景和意义、所要研究的主要问题以及相关问题的国??内外研究现状进行了较为详细的阐述

１绪论博士学位论文??ＰＩ调节器的双回路横向加速度自动驾驶仪，以及三回路结构的自动驾驶仪。然而，在这??些文献中，没有考虑由运动模型的简化所引起的不确定性，并且在跟踪结果中存在超调??和振荡。在文献［１０１］中，基于三冋路结构提出了一种用于尾控导弹的非线性自适应加速??度控制器，....

图２．２．１弹体坐标系和准弹体坐标系?图２．２．２弹道坐标系??（５?）准速度坐标系Ｑｖ：ｌ：ＶｎＺ：ｒ??

博士学位论文?滑翔制导炮弹弹道规划及Ｋ自抗扰控制系统设计研宂??直于Ｏｖ，．轴，指向上方为正；氓．轴垂直于铅垂面加外，其正向按右手法则定义。??Ｑｘ＋ｚ／可视为由Ｑｘｙ依次旋转角度而得到的坐标系。首先绕化轴旋转角度０，??然后绕第一次旋转得到的：Ｖ轴的旋转角度使得Ｑｖ、．轴与速度....

图２．２．３准速度坐标系?图２．２．４准速度系与准弹体系的关系??此外，准弹体坐标系同样也可视为将准速度坐标系依次旋转角度??

ｙｂＫｆ?如?＼?Ｖ、??ｉ?ｄ?ａ，?丄＾＾??＼ａ?／?／?ｙ??Ｚ?Ｚｚｂ』ｚｂ??图２．２．１弹体坐标系和准弹体坐标系?图２．２．２弹道坐标系??（５?）准速度坐标系Ｑｖ：ｌ：ＶｎＺ：ｒ??准速度坐标系与弹丸速度矢量固连，其原点０位于弹丸质心位置，ｃ＾，．轴与弹丸速??度....

本文编号：3970922