基于惯性测量的旋转导弹控制制导系统研究

发布时间：2023-05-05 19:36

　　旋转式导弹在现役导弹武器占有重要地位，由于其具有造价低廉、打击性能强等优点而被世界上众多国家研究使用。传统的旋转导弹是基于俯仰通道和偏航通道的耦合模型进行控制制导，但是随着科技的发展和生产技术的提高，利用惯性组合元件对旋转导弹的耦合通道进行解耦成为一种新的研究旋转导弹的趋势。 本文在利用2个摆式陀螺、2个线加速度计和单个光纤陀螺等惯性元件组合的基础上，介绍了旋转导弹俯仰和偏航通道的解耦过程。在解耦之后的模型基础上，进一步利用Routh降阶法，对解耦模型进行了降阶和校正处理。针对降阶、校正后的旋转导弹模型，在其飞行速度为2Ma—2.5Ma区间内，利用设计的多胞型LPV控制器实现切换控制。在弹体完成解耦和所选择的惯性测量装置的基础上，在三维空间设计了基于零视线轴角速度的滑模变结构制导律。最后在Simulink环境下，制导律和控制律构成简单的导弹大回路仿真系统，对导弹的动态特性和弹目三维轨迹进行仿真验证。

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 旋转导弹技术概论
    1.3 导弹控制制导系统研究现状
        1.3.1 导弹控制系统研究现状
        1.3.2 导弹制导系统研究现状
    1.4 本文的研究内容与章节安排
第二章 旋转导弹动力学建模与特性分析
    2.1 引言
    2.2 旋转导弹常用坐标系及其转转关系
        2.2.1 旋转导弹常用坐标系
        2.2.2 坐标系间的转换关系
    2.3 旋转导弹动力学模型
        2.3.1 弹体坐标系下的动力学方程
        2.3.2 准弹体坐标系下的动力学方程
    2.4 准弹体系下弹体稳定性分析
    2.5 旋转导弹耦合特性分析及仿真验证
    2.6 本章小结
第三章 旋转导弹模型解耦与降阶校正
    3.1 引言
    3.2 旋转弹模型解耦
        3.2.1 解耦方法介绍与仿真验证
        3.2.2 解耦方法的实现
    3.3 解耦模型降阶、校正处理
        3.3.1 解耦模型降阶
        3.3.2 解耦模型校正处理
    3.4 本章小结
第四章 基于多胞型 LPV 切换控制的控制系统设计
    4.1 引言
    4.2 不确定系统与多胞模型控制原理
        4.2.1 不确定系统定义
        4.2.2 不确定系统的空间模型
        4.2.3 多胞模型及其控制理论
    4.3 控制器设计与仿真验证
        4.3.1 控制系统整体结构的选择
        4.3.2 控制器设计
        4.3.3 控制器仿真验证
    4.4 本章小结
第五章 基于滑模制导律的控制制导系统仿真研究
    5.1 引言
    5.2 滑模变结构制导律研究
        5.2.1 弹目三维运动建模
        5.2.2 滑模变结构控制基本原理介绍
        5.2.3 基于趋近律的滑模变结构抖动问题与稳定性问题
    5.3 滑模变结构制导律设计
    5.4 制导律三维仿真
    5.5 导弹控制制导系统三维仿真
    5.6 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3808281