高超聲速飛行器因具有飛行高度高、飛行速度快、機(jī)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，逐步彰顯出其蘊(yùn)含的巨大經(jīng)濟(jì)和軍事價(jià)值，成為各國(guó)爭(zhēng)相研究的熱點(diǎn)。在軍事方面，由于它能在短時(shí)間內(nèi)全球到達(dá)，因此可極大地?cái)U(kuò)展作戰(zhàn)半徑；同時(shí)，其超快的速度也使自身獲得了超強(qiáng)的突防能力和良好的隱蔽性。在民用方面，未來(lái)的高速航空器或?qū)⒊蔀槿藗兛仗爝\(yùn)輸和星際旅行的首選工具。高超聲速飛行器的出現(xiàn)也對(duì)空間飛行控制技術(shù)提出了較大的挑戰(zhàn)。末端導(dǎo)引存在于飛行彈道的末端，其控制性能的好壞直接決定著高超聲速武器能否實(shí)現(xiàn)對(duì)目標(biāo)的精確打擊。本文就高超聲速導(dǎo)彈的尋的制導(dǎo)模型進(jìn)行了研究，探討了一種契合高速制導(dǎo)實(shí)時(shí)性特點(diǎn)的非線性末端導(dǎo)引規(guī)律。主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面。首先，給出了常用坐標(biāo)系的定義及轉(zhuǎn)換關(guān)系，分析了導(dǎo)彈和目標(biāo)的質(zhì)心運(yùn)動(dòng)學(xué)方程、姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程，建立了二維平面和三維空間中的彈目相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程，這是后續(xù)進(jìn)行導(dǎo)引律分析和設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。其次，研究了有限時(shí)間穩(wěn)定理論，給出了其定義和重要引理，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了針對(duì)平面制導(dǎo)方程的有限時(shí)間導(dǎo)引律，并給出了適用性證明。隨后，將該導(dǎo)引律進(jìn)行形式上的改進(jìn)并應(yīng)用于三維彈目相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程，并證明了有限時(shí)間導(dǎo)引律可控制視線角轉(zhuǎn)率在限... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：77 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 高超聲速飛行器的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀概述
        1.2.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀概述
    1.3 導(dǎo)引律的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
        1.3.1 經(jīng)典導(dǎo)引律
        1.3.2 現(xiàn)代導(dǎo)引律
        1.3.3 非線性導(dǎo)引律
        1.3.4 導(dǎo)引律的發(fā)展方向
    1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
第2章 導(dǎo)彈—目標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)模型
    2.1 引言
    2.2 坐標(biāo)系定義及轉(zhuǎn)換
        2.2.1 坐標(biāo)系定義
        2.2.2 坐標(biāo)系之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系
    2.3 導(dǎo)彈和目標(biāo)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        2.3.1 導(dǎo)彈質(zhì)心運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        2.3.2 目標(biāo)質(zhì)心運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        2.3.3 導(dǎo)彈姿態(tài)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        2.3.4 視線角轉(zhuǎn)率等中間量的計(jì)算方法
    2.4 導(dǎo)彈和目標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程
        2.4.1 二維平面彈—目相對(duì)運(yùn)動(dòng)方程
        2.4.2 三維空間彈—目相對(duì)運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于有限時(shí)間穩(wěn)定理論的導(dǎo)引律設(shè)計(jì)
    3.1 有限時(shí)間穩(wěn)定理論
    3.2 有限時(shí)間穩(wěn)定導(dǎo)引律設(shè)計(jì)
        3.2.1 基于平面制導(dǎo)方程的有限時(shí)間導(dǎo)引律
        3.2.2 基于三維制導(dǎo)方程的有限時(shí)間穩(wěn)定導(dǎo)引律
    3.3 基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的模型不確定性估計(jì)方法
    3.4 本章小結(jié)
第4章 導(dǎo)引律的仿真分析及驗(yàn)證
    4.1 二維平面內(nèi)經(jīng)典導(dǎo)引方法的仿真分析
        4.1.1 MATLAB 的圖形用戶(hù)界面（GUI）簡(jiǎn)介
        4.1.2 追蹤法導(dǎo)引的分析與仿真研究
        4.1.3 平行接近法導(dǎo)引的分析與仿真研究
        4.1.4 比例導(dǎo)引法導(dǎo)引的分析與仿真研究
    4.2 有限時(shí)間導(dǎo)引方法在三維末制導(dǎo)中的仿真分析
        4.2.1 有限時(shí)間導(dǎo)引法的仿真
        4.2.2 有限時(shí)間導(dǎo)引與比例導(dǎo)引的仿真對(duì)比
        4.2.3 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器估計(jì)效果的驗(yàn)證
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]國(guó)外高超聲速武器發(fā)展綜述[J]. 黨愛(ài)國(guó),郭彥朋,王坤.  飛航導(dǎo)彈. 2013(02)
[2]滑模變結(jié)構(gòu)有限時(shí)間收斂制導(dǎo)律[J]. 張運(yùn)喜,孫明瑋,陳增強(qiáng).  控制理論與應(yīng)用. 2012(11)
[3]真比例導(dǎo)引律的降維分析方法[J]. 黎克波,陳磊,張翼.  國(guó)防科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2012(03)
[4]美國(guó)典型高超飛行器項(xiàng)目研發(fā)及啟示[J]. 張蒙正,鄒宇.  火箭推進(jìn). 2012(02)
[5]基于二階滑模的再入飛行器末制導(dǎo)律研究[J]. 竇榮斌,張科.  宇航學(xué)報(bào). 2011(10)
[6]國(guó)外高超聲速技術(shù)計(jì)劃回顧與展望[J]. 鐘萍,王穎,陳麗艷.  航空科學(xué)技術(shù). 2011(05)
[7]一種攔截機(jī)動(dòng)目標(biāo)的最優(yōu)制導(dǎo)律設(shè)計(jì)[J]. 司學(xué)慧,李小兵.  現(xiàn)代防御技術(shù). 2011(04)
[8]智能滑模變結(jié)構(gòu)制導(dǎo)律[J]. 王志清,李小兵,卓啟明.  上海航天. 2011(01)
[9]有限時(shí)間控制問(wèn)題綜述[J]. 丁世宏,李世華.  控制與決策. 2011(02)
[10]一種新型三維制導(dǎo)律設(shè)計(jì)的非線性方法[J]. 彭雙春,潘亮,韓大鵬,孫未蒙,沈林成.  航空學(xué)報(bào). 2010(10)

博士論文
[1]高超聲速飛行器建模及其先進(jìn)飛行控制機(jī)理的研究[D]. 劉燕斌.南京航空航天大學(xué) 2007

碩士論文
[1]攻擊地面固定目標(biāo)的高超聲速導(dǎo)彈的制導(dǎo)規(guī)律設(shè)計(jì)[D]. 徐鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[2]高超聲速飛行器末端制導(dǎo)律研究[D]. 劉德成.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2009
[3]高超聲速巡航導(dǎo)彈彈道設(shè)計(jì)與優(yōu)化方法研究[D]. 孟斌.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3163455