基于直接力和氣動力復(fù)合控制的空空導(dǎo)彈控制律研究
發(fā)布時間:2021-10-30 11:34
現(xiàn)代空戰(zhàn)環(huán)境錯綜復(fù)雜,空空導(dǎo)彈已經(jīng)成為現(xiàn)代軍事領(lǐng)域中奪取制空權(quán)的關(guān)鍵因素。研究空空導(dǎo)彈越肩發(fā)射,實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈對目標(biāo)的全向攻擊,是目前空空導(dǎo)彈的一個主要研究方向。本文通過滑模變結(jié)構(gòu)控制理論設(shè)計(jì)了導(dǎo)彈越肩發(fā)射轉(zhuǎn)彎段的姿態(tài)控制律。仿真并驗(yàn)證了這種控制律能夠在俯仰平面內(nèi)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)彈的快速轉(zhuǎn)彎。之后,又對導(dǎo)彈末制導(dǎo)過程做了分析研究。總的內(nèi)容包括:首先,建立導(dǎo)彈飛行過程中的數(shù)學(xué)模型。本文在建模之初,首先分析了建模相關(guān)的坐標(biāo)系、參數(shù)及物理裝置的情況。考慮導(dǎo)彈在俯仰平面內(nèi)轉(zhuǎn)彎,建立了俯仰平面內(nèi)導(dǎo)彈質(zhì)心平動的運(yùn)動學(xué)模型,以及導(dǎo)彈姿態(tài)控制模型。其次,設(shè)計(jì)導(dǎo)彈轉(zhuǎn)彎過程的姿態(tài)控制律。首先利用數(shù)值優(yōu)化算法優(yōu)化出導(dǎo)彈轉(zhuǎn)彎過程中的俯仰角指令。繼而設(shè)計(jì)姿態(tài)控制律,本文簡單介紹了滑模控制理論,并以此為基礎(chǔ),使用二階滑模twisting算法和super-twisting算法設(shè)計(jì)導(dǎo)彈姿態(tài)控制律。最后,分別對兩種算法設(shè)計(jì)的導(dǎo)彈姿態(tài)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真,分析仿真結(jié)果。仿真結(jié)果表明這兩種控制律都能使導(dǎo)彈穩(wěn)定而快速的完成轉(zhuǎn)彎過程。除此之外,文章還將二階滑模控制與傳統(tǒng)的滑?刂频幕W兞孔隽藢Ρ龋Y(jié)果表明使用二階滑?刂颇軌蛎黠@的減弱系統(tǒng)的振顫...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
前向發(fā)射示意圖
圖 1-2 后向發(fā)射示意圖文主要研究的是前向攻擊的越肩發(fā)射。載機(jī)本身或者友機(jī)發(fā)現(xiàn)位于之后,收集整理目標(biāo)信息,然后向前發(fā)射導(dǎo)彈。在姿態(tài)控制系統(tǒng)的速轉(zhuǎn)彎。一般來說導(dǎo)彈轉(zhuǎn)的姿態(tài)控制,是首先給出一個姿態(tài)控制指個指令的作用下完成迅速轉(zhuǎn)彎的作業(yè),主要是導(dǎo)彈速度方向朝著目
動機(jī)控制噴氣裝置的噴氣,產(chǎn)生一系列不連續(xù)的反作用力。脈沖發(fā)動機(jī)按照一定的序列分布在單身周圍。圖 1-3 所產(chǎn)生噴氣的小脈沖發(fā)動機(jī),可以根據(jù)數(shù)量多少來決定其安數(shù)量可以不做具體規(guī)定,只要脈沖發(fā)動機(jī)能夠均勻分布能的直接力即可。脈沖發(fā)動機(jī)安裝和啟動的個數(shù)可以根據(jù)導(dǎo)來選擇。根據(jù)導(dǎo)彈控制這些小發(fā)動機(jī)的啟動和停止,產(chǎn)生,即姿態(tài)控制力矩。這些小發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的直接力,除去完姿態(tài)控制外,還可以快速的建立攻角和側(cè)滑角,控制導(dǎo)彈于傳統(tǒng)的氣動力控制。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]第五代空空導(dǎo)彈的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 樊會濤. 航空科學(xué)技術(shù). 2011(03)
[2]針?biāo)▏姽芗夹g(shù)在固體姿軌控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 萬東,何國強(qiáng),王占利,鄭凱. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2011(03)
[3]一種空空導(dǎo)彈用直接力裝置方案研究[J]. 丁永強(qiáng),黃少波,程翔. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2011(03)
[4]導(dǎo)彈直接側(cè)向力與氣動力復(fù)合控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 馬克茂,趙輝,張德成. 宇航學(xué)報(bào). 2011(02)
[5]越肩發(fā)射式空空導(dǎo)彈初始轉(zhuǎn)彎段研究[J]. 謝永強(qiáng),于翠,鄭哲,李友年. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2011(01)
[6]推力矢量控制技術(shù)在導(dǎo)彈上的應(yīng)用[J]. 高峰,唐勝景,師嬌. 飛航導(dǎo)彈. 2010(12)
[7]2009年國外空空導(dǎo)彈發(fā)展綜述[J]. 文琳,王秀萍,趙鴻燕. 航空兵器. 2010(01)
[8]空空導(dǎo)彈越肩發(fā)射初制導(dǎo)轉(zhuǎn)彎控制與仿真[J]. 雷震遠(yuǎn),周軍. 火力與指揮控制. 2010(01)
[9]對美國雙射程/雙任務(wù)導(dǎo)彈有關(guān)技術(shù)的分析[J]. 高勁松,賈長生. 電光與控制. 2009(11)
[10]第三方瞄準(zhǔn)越肩發(fā)射火控原理研究[J]. 高勁松,季曉光,趙春玲,王朝陽. 電光與控制. 2009(05)
本文編號:3466654
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
前向發(fā)射示意圖
圖 1-2 后向發(fā)射示意圖文主要研究的是前向攻擊的越肩發(fā)射。載機(jī)本身或者友機(jī)發(fā)現(xiàn)位于之后,收集整理目標(biāo)信息,然后向前發(fā)射導(dǎo)彈。在姿態(tài)控制系統(tǒng)的速轉(zhuǎn)彎。一般來說導(dǎo)彈轉(zhuǎn)的姿態(tài)控制,是首先給出一個姿態(tài)控制指個指令的作用下完成迅速轉(zhuǎn)彎的作業(yè),主要是導(dǎo)彈速度方向朝著目
動機(jī)控制噴氣裝置的噴氣,產(chǎn)生一系列不連續(xù)的反作用力。脈沖發(fā)動機(jī)按照一定的序列分布在單身周圍。圖 1-3 所產(chǎn)生噴氣的小脈沖發(fā)動機(jī),可以根據(jù)數(shù)量多少來決定其安數(shù)量可以不做具體規(guī)定,只要脈沖發(fā)動機(jī)能夠均勻分布能的直接力即可。脈沖發(fā)動機(jī)安裝和啟動的個數(shù)可以根據(jù)導(dǎo)來選擇。根據(jù)導(dǎo)彈控制這些小發(fā)動機(jī)的啟動和停止,產(chǎn)生,即姿態(tài)控制力矩。這些小發(fā)動機(jī)產(chǎn)生的直接力,除去完姿態(tài)控制外,還可以快速的建立攻角和側(cè)滑角,控制導(dǎo)彈于傳統(tǒng)的氣動力控制。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]第五代空空導(dǎo)彈的特點(diǎn)及關(guān)鍵技術(shù)[J]. 樊會濤. 航空科學(xué)技術(shù). 2011(03)
[2]針?biāo)▏姽芗夹g(shù)在固體姿軌控系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[J]. 萬東,何國強(qiáng),王占利,鄭凱. 現(xiàn)代防御技術(shù). 2011(03)
[3]一種空空導(dǎo)彈用直接力裝置方案研究[J]. 丁永強(qiáng),黃少波,程翔. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào). 2011(03)
[4]導(dǎo)彈直接側(cè)向力與氣動力復(fù)合控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 馬克茂,趙輝,張德成. 宇航學(xué)報(bào). 2011(02)
[5]越肩發(fā)射式空空導(dǎo)彈初始轉(zhuǎn)彎段研究[J]. 謝永強(qiáng),于翠,鄭哲,李友年. 戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈技術(shù). 2011(01)
[6]推力矢量控制技術(shù)在導(dǎo)彈上的應(yīng)用[J]. 高峰,唐勝景,師嬌. 飛航導(dǎo)彈. 2010(12)
[7]2009年國外空空導(dǎo)彈發(fā)展綜述[J]. 文琳,王秀萍,趙鴻燕. 航空兵器. 2010(01)
[8]空空導(dǎo)彈越肩發(fā)射初制導(dǎo)轉(zhuǎn)彎控制與仿真[J]. 雷震遠(yuǎn),周軍. 火力與指揮控制. 2010(01)
[9]對美國雙射程/雙任務(wù)導(dǎo)彈有關(guān)技術(shù)的分析[J]. 高勁松,賈長生. 電光與控制. 2009(11)
[10]第三方瞄準(zhǔn)越肩發(fā)射火控原理研究[J]. 高勁松,季曉光,趙春玲,王朝陽. 電光與控制. 2009(05)
本文編號:3466654
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