基于非光滑控制的导弹末制导技术研究

发布时间：2021-08-24 02:51

　　导弹是一种现代武器,通过高精度的制导系统,可以实现远距离、高精度拦截任务,因而成为当今世界各国重视的国防力量。在制导的最后阶段,由于时间短,目标为了躲避导弹,加速度可能会变化,因此在末制导律设计时,需要将其考虑在内,以保证末制导律的性能,实现攻击目的。导弹在执行任务时,除了目标机动外,还有很多其它的因素会影响到脱靶量,如驾驶仪的滞后特性、终端攻击角等,因此,本文在进行末制导律设计中,综合考虑了上述因素,并结合非光滑控制方法,在平面和三维空间中进行末制导律设计。主要研究结果如下:针对平面内导弹拦截目标问题,研究基于加幂积分方法的平面末制导律设计方法。针对二维末制导系统,首先,考虑终端攻击角约束,利用非线性扰动观测器估计目标机动,提出了基于加幂积分方法的平面末制导律。然后,考虑驾驶仪滞后特性,并视目标机动是有界的外部扰动,提出了基于加幂积分方法的平面末制导律。针对三维末制导系统,同时考虑终端攻击角约束和导弹自动驾驶仪的动态特性,结合障碍李雅普诺夫函数,对具有视线角约束的三维系统,提出了基于加幂积分方法的三维末制导律。首先将三维空间解耦成两个通道:俯仰通道和偏航通道。进而,考虑终端攻击角约束... 

【文章来源】：中国石油大学(华东)山东省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：83 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

地基中段防御系统的作战示意图

第4章基于加幂积分方法的三维末制导律设计52图4-5偏航角误差变化曲线图4-6偏航角速率曲线Fig4-5TheazimutherrorchangecurveFig4-6Theazimuthratecurve仿真曲线如图4-5至图4-6所示。图4-5至图4-6代表偏航通道内系统状态的变化曲线：偏航角、偏航角速率。从中可以看出，与传统的BLF相比，该制导律可以减小系统的超调，使系统状态变化趋于缓和。4.6本章小结本章针对三维空间下同时含有终端攻击角约束和导弹自动驾驶仪动态特性的三维末制导系统设计了基于加幂积分方法和BLF方法的末制导律。首先利用非线性扰动观测器估计非线性项，在俯仰通道和偏航通道设计了基于加幂积分方法的三维末制导律。然后，进一步考虑导弹自动驾驶仪的动态特性，由于无法直接利用加幂积分方法，因此通过对系统做变换，并且针对输出视线角受约束的情况，利用加幂积分方法和BLF分别在两个通道内设计末制导律。数值仿真结果表明了本文所设计的末制导律的有效性。

第4章基于加幂积分方法的三维末制导律设计52图4-5偏航角误差变化曲线图4-6偏航角速率曲线Fig4-5TheazimutherrorchangecurveFig4-6Theazimuthratecurve仿真曲线如图4-5至图4-6所示。图4-5至图4-6代表偏航通道内系统状态的变化曲线：偏航角、偏航角速率。从中可以看出，与传统的BLF相比，该制导律可以减小系统的超调，使系统状态变化趋于缓和。4.6本章小结本章针对三维空间下同时含有终端攻击角约束和导弹自动驾驶仪动态特性的三维末制导系统设计了基于加幂积分方法和BLF方法的末制导律。首先利用非线性扰动观测器估计非线性项，在俯仰通道和偏航通道设计了基于加幂积分方法的三维末制导律。然后，进一步考虑导弹自动驾驶仪的动态特性，由于无法直接利用加幂积分方法，因此通过对系统做变换，并且针对输出视线角受约束的情况，利用加幂积分方法和BLF分别在两个通道内设计末制导律。数值仿真结果表明了本文所设计的末制导律的有效性。


本文编号：3359129