近程空地导弹制导与控制系统设计

发布时间：2023-04-04 10:38

　　随着精确制导武器在现代战争中的广泛使用，对于精确制导武器的性能要求也越来越高。如何进一步提高精确制导武器的性能成为一项热点研究内容。而导弹制导和控制系统的设计更是直接影响着导弹的性能。因此本文对一种主动寻的式近程空地导弹的制导与控制系统设计进行了研究和分析。 首先建立了导弹整体的空间运动模型。在一定假设前提下给出了导弹俯仰、偏航和滚转通道的运动子系统模型。利用三通道解耦设计的思想，采用传统的比例导引法和姿态自动驾驶仪分别为三个通道设计了相应的导引回路和控制回路。 然后为了弥补传统设计方法的不足，提出了一种制导与控制一体化设计的方法。利用弹目运动的相对关系，将制导信息量分别引入了各自通道的运动子系统，从而建立出三个通道独立的一体化模型。针对此模型设计了状态无约束的有限时间LQR控制器。为了避免无状态约束时状态变量的振荡现象，利用经典欧拉法求解出了一种带有状态约束的有限时间LQR控制器。而后提出了一种基于古典增益调度思想的无限时间LQR控制器，提高了一体化系统的自适应能力。之后给出了在一定气动参数摄动下，一体化系统的仿真曲线，结果验证了所设计的模型和控制器的正确性和有效性。 最后设计了针对...

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

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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 制导与控制一体化系统设计的发展概况
    1.3 本文的主要研究内容
第2章 导弹传统制导与控制系统设计
    2.1 引言
    2.2 导弹运动模型
        2.2.1 坐标系简介
        2.2.2 导弹的空间运动建模
        2.2.3 导弹的受力分析
    2.3 传统制导与控制系统设计
        2.3.1 纵向平面模型分析
        2.3.2 纵向平面弹道设计
        2.3.3 纵向平面自动驾驶仪设计
        2.3.4 侧向平面制导与控制系统设计
        2.3.5 滚转通道控制系统设计
    2.4 本章小结
第3章 制导与控制一体化系统设计
    3.1 引言
    3.2 导弹一体化模型建立
        3.2.1 纵向平面一体化模型建立
        3.2.2 侧向平面一体化模型建立
        3.2.3 滚转通道模型建立
    3.3 导弹一体化模型分析
    3.4 基于经典变分法的最优控制
    3.5 LQR 控制算法设计
        3.5.1 无状态约束的有限时间 LQR 控制算法设计
        3.5.2 带有状态约束的有限时间 LQR 控制算法设计
        3.5.3 无限时间 LQR 控制算法设计
    3.6 本章小结
第4章 一体化设计对比传统设计方法的非线性仿真
    4.1 引言
    4.2 固定点目标的对比与分析
    4.3 机动目标的对比与分析
    4.4 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



本文编号：3781934