带有角度约束及执行器饱和的制导与控制一体化设计
发布时间：2023-12-02 09:32
制导系统与控制系统是导弹最为核心的架构,其直接决定着导弹的性能。随着导弹技术的发展,对制导精度提出了更高的要求。制导控制一体化技术将导弹的制导系统与控制系统视为一个整体,可以充分利用这二者之间的耦合关系来提升导弹整体的性能和可靠性。因此对于导弹的制导控制一体化技术进行研究有着十分重要的意义。本文对考虑角度约束及执行器饱和的制导与控制一体化技术进行研究,主要内容包括:首先,引入几种常用坐标系及其之间的相对关系,并结合导弹纵向非线性运动方程组、导弹控制系统模型及弹-目相对运动模型推导出制导控制一体化设计模型。其次,我们使用了一种改进的反步法——动态面方法进行了一体化控制律算法设计。该方法有效地避免了使用传统反步法带来的“计算膨胀”问题。在设计过程中,引入了一种改进的饱和函数来限制虚拟控制量的幅值,然后我们通过构造辅助系统来分析和补偿饱和处理的影响,并基于Lyapunov稳定性理论对算法进行了稳定性分析,同时进行了数值仿真,得到的结果验证了算法的有效性。然后,考虑到动态面方法保留了传统反步法分离设计的本质,且有着难以均匀地使用导弹机动能力的缺点,于是我们便设计了基于凸优化的多约束制导控制一体...
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的来源
1.2 课题研究的背景和意义
1.3 国内外研究现状分析
1.3.1 制导与控制一体化研究现状及分析
1.3.2 状态受限、输入饱和研究现状
1.4 主要研究内容
第2章 制导控制一体化系统建模
2.1 常用坐标系
2.2 导弹纵向非线性运动方程组
2.3 导弹控制系统模型
2.4 弹-目相对运动模型
2.5 制导控制一体化设计模型
2.6 本章小结
第3章 基于动态面的多约束鲁棒制导控制一体化设计
3.1 制导控制一体化算法设计
3.2 算法稳定性分析
3.3 仿真结果及分析
3.3.1 仿真结果
3.3.2 仿真分析
3.4 本章小结
第4章 基于凸优化的多约束制导控制一体化设计
4.1 面向凸优化的制导控制一体化设计模型
4.1.1 制导控制一体化线性模型
4.1.2 模型分析
4.2 线性系统的短时间稳定性与短时间镇定
4.2.1 线性系统的短时间稳定性
4.2.2 线性系统的短时间镇定
4.2.3 输入受限线性系统的短时间镇定
4.3 基于凸优化的多约束制导控制一体化算法设计
4.4 仿真结果与分析
4.4.1 仿真结果
4.4.2 仿真分析
4.5 本章小结
第5章 制导控制一体化算法的抗干扰能力研究
5.1 基于干扰观测器的主动补偿复合控制原理
5.2 制导控制一体化动态面设计中的干扰补偿
5.2.1 干扰观测器设计
5.2.2 带有干扰观测与补偿的基于动态面的制导控制一体化算法设计
5.2.3 与基于动态面的多约束制导控制一体化设计算法的仿真结果对比分析
5.2.3.1 仿真结果
5.2.3.2 仿真分析
5.2.4 考虑带有干扰信号的情况
5.2.4.1 仿真结果
5.2.4.2 仿真分析
5.3 制导控制一体化凸优化设计中的干扰补偿
5.3.1 带有干扰观测与补偿的基于凸优化的制导控制一体化算法
5.3.2 干扰补偿效果仿真与分析
5.3.2.1 仿真结果
5.3.2.2 仿真分析
5.3.3 考虑带有干扰信号的情况
5.3.3.1 仿真结果
5.3.3.2 仿真分析
5.4 多源干扰下基于动态面的多约束鲁棒制导控制一体化算法仿真
5.4.1 不考虑带有干扰信号的情况
5.4.1.1 仿真结果
5.4.1.2 仿真分析
5.4.2 考虑带有干扰信号的情况
5.4.2.1 仿真结果
5.4.2.2 仿真分析
5.5 多源干扰下基于凸优化的多约束制导控制一体化算法仿真
5.5.1 不考虑带有干扰信号的情况
5.5.1.1 仿真结果
5.5.1.2 仿真分析
5.5.2 考虑带有干扰信号的情况
5.5.2.1 仿真结果
5.5.2.2 仿真分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3869392
【文章页数】：108 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的来源
1.2 课题研究的背景和意义
1.3 国内外研究现状分析
1.3.1 制导与控制一体化研究现状及分析
1.3.2 状态受限、输入饱和研究现状
1.4 主要研究内容
第2章 制导控制一体化系统建模
2.1 常用坐标系
2.2 导弹纵向非线性运动方程组
2.3 导弹控制系统模型
2.4 弹-目相对运动模型
2.5 制导控制一体化设计模型
2.6 本章小结
第3章 基于动态面的多约束鲁棒制导控制一体化设计
3.1 制导控制一体化算法设计
3.2 算法稳定性分析
3.3 仿真结果及分析
3.3.1 仿真结果
3.3.2 仿真分析
3.4 本章小结
第4章 基于凸优化的多约束制导控制一体化设计
4.1 面向凸优化的制导控制一体化设计模型
4.1.1 制导控制一体化线性模型
4.1.2 模型分析
4.2 线性系统的短时间稳定性与短时间镇定
4.2.1 线性系统的短时间稳定性
4.2.2 线性系统的短时间镇定
4.2.3 输入受限线性系统的短时间镇定
4.3 基于凸优化的多约束制导控制一体化算法设计
4.4 仿真结果与分析
4.4.1 仿真结果
4.4.2 仿真分析
4.5 本章小结
第5章 制导控制一体化算法的抗干扰能力研究
5.1 基于干扰观测器的主动补偿复合控制原理
5.2 制导控制一体化动态面设计中的干扰补偿
5.2.1 干扰观测器设计
5.2.2 带有干扰观测与补偿的基于动态面的制导控制一体化算法设计
5.2.3 与基于动态面的多约束制导控制一体化设计算法的仿真结果对比分析
5.2.3.1 仿真结果
5.2.3.2 仿真分析
5.2.4 考虑带有干扰信号的情况
5.2.4.1 仿真结果
5.2.4.2 仿真分析
5.3 制导控制一体化凸优化设计中的干扰补偿
5.3.1 带有干扰观测与补偿的基于凸优化的制导控制一体化算法
5.3.2 干扰补偿效果仿真与分析
5.3.2.1 仿真结果
5.3.2.2 仿真分析
5.3.3 考虑带有干扰信号的情况
5.3.3.1 仿真结果
5.3.3.2 仿真分析
5.4 多源干扰下基于动态面的多约束鲁棒制导控制一体化算法仿真
5.4.1 不考虑带有干扰信号的情况
5.4.1.1 仿真结果
5.4.1.2 仿真分析
5.4.2 考虑带有干扰信号的情况
5.4.2.1 仿真结果
5.4.2.2 仿真分析
5.5 多源干扰下基于凸优化的多约束制导控制一体化算法仿真
5.5.1 不考虑带有干扰信号的情况
5.5.1.1 仿真结果
5.5.1.2 仿真分析
5.5.2 考虑带有干扰信号的情况
5.5.2.1 仿真结果
5.5.2.2 仿真分析
5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
本文编号：3869392
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3869392.html
