基于自適應(yīng)塊動態(tài)面控制方法的BTT導(dǎo)彈姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2023-01-14 14:32
導(dǎo)彈自動駕駛儀是導(dǎo)彈完成整個作戰(zhàn)任務(wù)的核心基礎(chǔ)之一。本文主要研究BTT導(dǎo)彈的姿態(tài)控制系統(tǒng)的建模、控制算法設(shè)計與六自由度非線性仿真,主要內(nèi)容包括以下四方面: 一、研究了導(dǎo)彈控制系統(tǒng)建模問題,主要分為兩個部分,一是全狀態(tài)耦合控制系統(tǒng)標稱模型,二是全狀態(tài)耦合控制系統(tǒng)攝動模型。兩個模型的主要區(qū)別在于后者以解析的形式考慮參數(shù)攝動建模,控制系統(tǒng)模型更為精確。相較于前者姿態(tài)控制系統(tǒng)設(shè)計,后者設(shè)計的最大障礙是控制系統(tǒng)耦合模型中含有非線性化的非匹配不確定性項; 二、研究了大氣風場模型,主要分為四個部分,包括平均風模型、風切變模型、突風模型以及大氣紊流模型。研究目的主要是為了考察導(dǎo)彈在不同風場下的動態(tài)響應(yīng),以檢驗控制算法的有效性; 三、基于全狀態(tài)耦合控制系統(tǒng)標稱模型提出了自適應(yīng)塊動態(tài)面控制算法,解決了強時變強耦合系統(tǒng)的非線性設(shè)計問題,證明了系統(tǒng)所有狀態(tài)將最終一致有界且輸出跟蹤誤差收斂到一個小的領(lǐng)域內(nèi)。導(dǎo)彈的六自由度非線性數(shù)值仿真驗證了控制算法能快速有效的跟蹤期望軌跡,而且對系統(tǒng)參數(shù)非匹配不確定性及風干擾有良好的系統(tǒng)穩(wěn)定性和性能魯棒性; 四、基于全狀態(tài)耦合控制系統(tǒng)攝動模型提出了改進的...
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】: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 BTT 導(dǎo)彈控制方法研究現(xiàn)狀
1.2.1 經(jīng)典控制理論方法
1.2.2 線性理論設(shè)計方法
1.2.3 非線性理論設(shè)計方法
1.3 動態(tài)面控制方法簡介
1.4 本文主要研究內(nèi)容及安排
第2章 導(dǎo)彈六自由度非線性模型
2.1 引言
2.2 導(dǎo)彈系統(tǒng)模型
2.2.1 坐標系定義
2.2.2 導(dǎo)彈的運動方程組
2.3 導(dǎo)彈控制系統(tǒng)標稱模型
2.4 導(dǎo)彈控制系統(tǒng)攝動模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 大氣風場模型
3.1 引言
3.2 風對導(dǎo)彈姿態(tài)的影響
3.3 平均風模型
3.4 微下沖氣流風切變模型
3.4.1 微下沖氣流模型
3.4.2 微下沖氣流數(shù)值模擬
3.5 突風模型
3.6 大氣紊流模型
3.7 本章小結(jié)
第4章 自適應(yīng)塊動態(tài)面控制器設(shè)計
4.1 引言
4.2 控制系統(tǒng)設(shè)計目標
4.3 控制系統(tǒng)設(shè)計
4.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.5 仿真驗算
4.5.1 參數(shù)攝動魯棒性分析
4.5.2 微下沖氣流干擾分析
4.5.3 大氣紊流干擾分析
4.5.4 綜合情況干擾分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 改進的自適應(yīng)塊動態(tài)面控制器設(shè)計
5.1 引言
5.2 控制系統(tǒng)設(shè)計目標
5.3 控制系統(tǒng)設(shè)計
5.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
5.5 仿真驗算
5.5.1 參數(shù)攝動魯棒性對比分析
5.5.2 微下沖氣流干擾對比分析
5.5.3 大氣紊流干擾對比分析
5.5.4 綜合情況干擾對比分析
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微下?lián)舯┝鞯娜S建模與預(yù)警仿真研究[J]. 劉暢,李滔,梅江濤,程宇峰. 計算機仿真. 2011(12)
[2]Adaptive Dynamic Surface Control for Integrated Missile Guidance and Autopilot[J]. Ming-Zhe Hou Guang-Ren Duan Center for Control Theory and Guidance Technology, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, PRC. International Journal of Automation & Computing. 2011(01)
[3]基于滑模方法的自適應(yīng)一體化導(dǎo)引與控制律設(shè)計[J]. 段廣仁,侯明哲,譚峰. 兵工學報. 2010(02)
[4]近空間飛行器研究發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)問題[J]. 崔爾杰. 力學進展. 2009(06)
[5]戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈BTT控制技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 葉振信,傅維賢,王萬軍,李亞輝,王永驥. 航天控制. 2009(05)
[6]BTT導(dǎo)彈的解耦問題綜述[J]. 王凌艷,呂鳴,孫未蒙,曹娟. 飛航導(dǎo)彈. 2009(06)
[7]現(xiàn)代飛行器控制的幾個科學問題[J]. 黃琳,段志生,楊瑩. 科技導(dǎo)報. 2008(20)
[8]BTT導(dǎo)彈的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 張靖男,趙興鋒,鄭志強. 飛航導(dǎo)彈. 2006(10)
[9]平滑切換控制律的參數(shù)化設(shè)計及其在傾斜轉(zhuǎn)彎導(dǎo)彈中的應(yīng)用[J]. 段廣仁,王好謙,張煥水. 航天控制. 2005(02)
[10]多模型切換控制及其在BTT導(dǎo)彈設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 段廣仁,王好謙. 航空學報. 2005(02)
碩士論文
[1]空天飛行器建模及其自適應(yīng)軌跡線性化控制研究[D]. 張春雨.南京航空航天大學 2007
本文編號:3730655
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】: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 BTT 導(dǎo)彈控制方法研究現(xiàn)狀
1.2.1 經(jīng)典控制理論方法
1.2.2 線性理論設(shè)計方法
1.2.3 非線性理論設(shè)計方法
1.3 動態(tài)面控制方法簡介
1.4 本文主要研究內(nèi)容及安排
第2章 導(dǎo)彈六自由度非線性模型
2.1 引言
2.2 導(dǎo)彈系統(tǒng)模型
2.2.1 坐標系定義
2.2.2 導(dǎo)彈的運動方程組
2.3 導(dǎo)彈控制系統(tǒng)標稱模型
2.4 導(dǎo)彈控制系統(tǒng)攝動模型
2.5 本章小結(jié)
第3章 大氣風場模型
3.1 引言
3.2 風對導(dǎo)彈姿態(tài)的影響
3.3 平均風模型
3.4 微下沖氣流風切變模型
3.4.1 微下沖氣流模型
3.4.2 微下沖氣流數(shù)值模擬
3.5 突風模型
3.6 大氣紊流模型
3.7 本章小結(jié)
第4章 自適應(yīng)塊動態(tài)面控制器設(shè)計
4.1 引言
4.2 控制系統(tǒng)設(shè)計目標
4.3 控制系統(tǒng)設(shè)計
4.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
4.5 仿真驗算
4.5.1 參數(shù)攝動魯棒性分析
4.5.2 微下沖氣流干擾分析
4.5.3 大氣紊流干擾分析
4.5.4 綜合情況干擾分析
4.6 本章小結(jié)
第5章 改進的自適應(yīng)塊動態(tài)面控制器設(shè)計
5.1 引言
5.2 控制系統(tǒng)設(shè)計目標
5.3 控制系統(tǒng)設(shè)計
5.4 系統(tǒng)穩(wěn)定性分析
5.5 仿真驗算
5.5.1 參數(shù)攝動魯棒性對比分析
5.5.2 微下沖氣流干擾對比分析
5.5.3 大氣紊流干擾對比分析
5.5.4 綜合情況干擾對比分析
5.6 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]微下?lián)舯┝鞯娜S建模與預(yù)警仿真研究[J]. 劉暢,李滔,梅江濤,程宇峰. 計算機仿真. 2011(12)
[2]Adaptive Dynamic Surface Control for Integrated Missile Guidance and Autopilot[J]. Ming-Zhe Hou Guang-Ren Duan Center for Control Theory and Guidance Technology, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, PRC. International Journal of Automation & Computing. 2011(01)
[3]基于滑模方法的自適應(yīng)一體化導(dǎo)引與控制律設(shè)計[J]. 段廣仁,侯明哲,譚峰. 兵工學報. 2010(02)
[4]近空間飛行器研究發(fā)展現(xiàn)狀及關(guān)鍵技術(shù)問題[J]. 崔爾杰. 力學進展. 2009(06)
[5]戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈BTT控制技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 葉振信,傅維賢,王萬軍,李亞輝,王永驥. 航天控制. 2009(05)
[6]BTT導(dǎo)彈的解耦問題綜述[J]. 王凌艷,呂鳴,孫未蒙,曹娟. 飛航導(dǎo)彈. 2009(06)
[7]現(xiàn)代飛行器控制的幾個科學問題[J]. 黃琳,段志生,楊瑩. 科技導(dǎo)報. 2008(20)
[8]BTT導(dǎo)彈的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 張靖男,趙興鋒,鄭志強. 飛航導(dǎo)彈. 2006(10)
[9]平滑切換控制律的參數(shù)化設(shè)計及其在傾斜轉(zhuǎn)彎導(dǎo)彈中的應(yīng)用[J]. 段廣仁,王好謙,張煥水. 航天控制. 2005(02)
[10]多模型切換控制及其在BTT導(dǎo)彈設(shè)計中的應(yīng)用[J]. 段廣仁,王好謙. 航空學報. 2005(02)
碩士論文
[1]空天飛行器建模及其自適應(yīng)軌跡線性化控制研究[D]. 張春雨.南京航空航天大學 2007
本文編號:3730655
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