空间拦截变结构末制导律研究
发布时间：2022-01-12 06:41
航空航天技术是影响国家和民族生存发展的关键技术，同时也是决定国家战略地位的重要因素。二十一世纪以来，我国的航空航天技术进入了新的发展阶段，对导航制导技术的要求越来越高，传统的古典和现代制导律已经不能适应日益复杂的拦截要求了。当目标进行高速机动运动时，传统制导律设计由于只考虑制导回路，忽略了控制回路对制导性能的影响，因此制导效果显著下降，甚至会导致拦截失败；而当目标进行高超声速运动时，传统的制导方式存在拦截速度无法达到、拦截窗口小的难题。因此，研究新型的、适宜发展要求的导引律成为当前迫在眉睫的关键任务。本文在深入研究空间拦截末制导律的发展现状的前提下，探讨了末制导律的发展趋势，并取得了如下研究成果：（1）本文提出了一种考虑自动驾驶仪动态特性的新型制导律。传统的导弹制导控制系统设计中制导和控制分开设计，制导律是在完全忽略控制回路影响的情况下设计的，随着制导精度要求的提高，不考虑控制回路（主要是自动驾驶仪）影响的制导律已经无法满足高精度的要求。本文首先建立了考虑自动驾驶仪一阶动态特性的相对运动方程组，并将其线性化、坐标变换为标准形式，然后根据李亚普诺夫稳定性理论，设计了一种变结构制导律。在目...
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 末制导律发展现状及趋势
1.2.1 古典导引律
1.2.2 现代导引律
1.2.3 非线性导引律
1.2.4 末制导律的发展趋势
1.3 主要创新点及章节安排
第二章 变结构理论基础
2.1 变结构理论综述
2.2 变结构控制系统的描述及基本问题
2.2.1 变结构控制系统的基本概念
2.2.2 变结构控制系统的数学描述
2.2.3 变结构控制系统的基本特性
2.3 变结构控制系统的设计
2.4 变结构控制系统的抖振问题
2.4.1 抖振产生的原因
2.4.2 削弱抖振的方法
2.5 本章小结
第三章 空间拦截数学建模
3.1 导弹制导控制系统综述
3.2 常用坐标系及坐标系间的转换
3.2.1 空间拦截的坐标系定义
3.2.2 空间拦截的坐标转换关系
3.2.3 有关导弹性能的基本概念
3.3 考虑自动驾驶仪动态特性的运动模型
3.4 前向拦截的运动模型
3.5 空间拦截三维运动模型
3.5.1 空间拦截三维建模
3.5.2 导弹及目标质心运动
3.6 本章小结
第四章 基于零化视线角速率的变结构末制导律
4.1 平行接近法概述
4.2 基于平行接近法的变结构制导律设计
4.2.1 一般变结构制导律
4.2.2 自适应变结构制导律
4.3 仿真及性能分析
4.3.1 比例导引法
4.3.2 仿真分析
4.4 本章小结
第五章 前向拦截变结构末制导律
5.1 前向拦截概述
5.2 前向拦截数学分析
5.3 前向拦截变结构制导律设计
5.4 仿真及性能分析
5.5 本章小结
第六章 空间拦截可视化仿真平台
6.1 基于 MATLAB 导弹拦截仿真程序设计
6.2 导弹拦截三维可视化平台设计
6.2.1 三维拦截动画设计
6.2.2 图形用户界面设计
6.3 导弹拦截效果
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 全文展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]末端导引律综述[J]. 孙胜,张华明,周荻. 航天控制. 2012(01)
[2]国外高超声速武器研究概述及展望[J]. 彭彪,张志峰,马岑睿,文科,宋亚飞. 飞航导弹. 2011(05)
[3]考虑导弹自动驾驶仪动特性的三维非线性导引律[J]. 孙胜,周荻. 宇航学报. 2009(03)
[4]离散滑模导引律设计[J]. 孙胜,周荻. 航空学报. 2008(06)
[5]三维空间拦截的前置追踪变结构制导律(英文)[J]. 葛连正,沈毅,高云峰,赵立军. Chinese Journal of Aeronautics. 2008(03)
[6]基于变结构控制的前向拦截导引方法[J]. 赵振昊,沈毅,刘鹤. 宇航学报. 2007(04)
[7]滑模变结构控制理论及其算法研究与进展[J]. 刘金琨,孙富春. 控制理论与应用. 2007(03)
[8]三维理想比例导引律的捕获区域分析[J]. 王婷,周军. 西北工业大学学报. 2007(01)
[9]滑模变结构控制的抖振问题研究[J]. 邹伟全,姚锡凡. 组合机床与自动化加工技术. 2006(01)
[10]电视指令制导空地导弹垂直命中目标的末制导系统研究[J]. 曹邦武,姜长生,关世义,陈谋. 宇航学报. 2004(04)
硕士论文
[1]拦截大机动目标的制导律研究[D]. 王国杰.中北大学 2012
[2]空间拦截器变结构末制导律及其稳定性研究[D]. 李阳.哈尔滨工业大学 2011
[3]导弹拦截末段制导律与复合控制研究[D]. 康凯.上海交通大学 2011
本文编号：3584300
【文章来源】：上海交通大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 末制导律发展现状及趋势
1.2.1 古典导引律
1.2.2 现代导引律
1.2.3 非线性导引律
1.2.4 末制导律的发展趋势
1.3 主要创新点及章节安排
第二章 变结构理论基础
2.1 变结构理论综述
2.2 变结构控制系统的描述及基本问题
2.2.1 变结构控制系统的基本概念
2.2.2 变结构控制系统的数学描述
2.2.3 变结构控制系统的基本特性
2.3 变结构控制系统的设计
2.4 变结构控制系统的抖振问题
2.4.1 抖振产生的原因
2.4.2 削弱抖振的方法
2.5 本章小结
第三章 空间拦截数学建模
3.1 导弹制导控制系统综述
3.2 常用坐标系及坐标系间的转换
3.2.1 空间拦截的坐标系定义
3.2.2 空间拦截的坐标转换关系
3.2.3 有关导弹性能的基本概念
3.3 考虑自动驾驶仪动态特性的运动模型
3.4 前向拦截的运动模型
3.5 空间拦截三维运动模型
3.5.1 空间拦截三维建模
3.5.2 导弹及目标质心运动
3.6 本章小结
第四章 基于零化视线角速率的变结构末制导律
4.1 平行接近法概述
4.2 基于平行接近法的变结构制导律设计
4.2.1 一般变结构制导律
4.2.2 自适应变结构制导律
4.3 仿真及性能分析
4.3.1 比例导引法
4.3.2 仿真分析
4.4 本章小结
第五章 前向拦截变结构末制导律
5.1 前向拦截概述
5.2 前向拦截数学分析
5.3 前向拦截变结构制导律设计
5.4 仿真及性能分析
5.5 本章小结
第六章 空间拦截可视化仿真平台
6.1 基于 MATLAB 导弹拦截仿真程序设计
6.2 导弹拦截三维可视化平台设计
6.2.1 三维拦截动画设计
6.2.2 图形用户界面设计
6.3 导弹拦截效果
6.4 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 全文展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]末端导引律综述[J]. 孙胜,张华明,周荻. 航天控制. 2012(01)
[2]国外高超声速武器研究概述及展望[J]. 彭彪,张志峰,马岑睿,文科,宋亚飞. 飞航导弹. 2011(05)
[3]考虑导弹自动驾驶仪动特性的三维非线性导引律[J]. 孙胜,周荻. 宇航学报. 2009(03)
[4]离散滑模导引律设计[J]. 孙胜,周荻. 航空学报. 2008(06)
[5]三维空间拦截的前置追踪变结构制导律(英文)[J]. 葛连正,沈毅,高云峰,赵立军. Chinese Journal of Aeronautics. 2008(03)
[6]基于变结构控制的前向拦截导引方法[J]. 赵振昊,沈毅,刘鹤. 宇航学报. 2007(04)
[7]滑模变结构控制理论及其算法研究与进展[J]. 刘金琨,孙富春. 控制理论与应用. 2007(03)
[8]三维理想比例导引律的捕获区域分析[J]. 王婷,周军. 西北工业大学学报. 2007(01)
[9]滑模变结构控制的抖振问题研究[J]. 邹伟全,姚锡凡. 组合机床与自动化加工技术. 2006(01)
[10]电视指令制导空地导弹垂直命中目标的末制导系统研究[J]. 曹邦武,姜长生,关世义,陈谋. 宇航学报. 2004(04)
硕士论文
[1]拦截大机动目标的制导律研究[D]. 王国杰.中北大学 2012
[2]空间拦截器变结构末制导律及其稳定性研究[D]. 李阳.哈尔滨工业大学 2011
[3]导弹拦截末段制导律与复合控制研究[D]. 康凯.上海交通大学 2011
本文编号：3584300
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jingguansheji/3584300.html
