本文研究的機(jī)動(dòng)彈頭為空氣舵控制而非推力矢量控制的一型有著很高戰(zhàn)略意義的攻擊型武器。特別是在對(duì)航母戰(zhàn)斗群這種有著完善防御體系的對(duì)手進(jìn)行作戰(zhàn)時(shí)，再入機(jī)動(dòng)彈頭將從航母戰(zhàn)斗群上方進(jìn)行攻擊。它憑借極高的飛行速度特別是先進(jìn)的姿態(tài)控制方法可以很好的對(duì)敵方的防御體系進(jìn)行有效規(guī)避、直擊目標(biāo)。目前，只有美國(guó)等少數(shù)國(guó)家擁有此項(xiàng)技術(shù)，我國(guó)只處在初級(jí)的理論研究階段。為了使我國(guó)的海洋權(quán)益得到鞏固，必須對(duì)敵方航母起到威懾作用。因此，需要發(fā)展再入機(jī)動(dòng)彈頭的一系列相關(guān)技術(shù)。本文主要針對(duì)彈頭在再入大氣層時(shí)難于控制這一問題，設(shè)計(jì)了俯仰通道控制器，希望能為我國(guó)在此種彈頭的理論研究方面貢獻(xiàn)一份力量。 由于這種彈頭需要先后兩次穿越地球大氣層且飛行速度超過音速近十倍，各參數(shù)之間的相互耦合很強(qiáng)烈且引起很強(qiáng)的非線性變化，因此選擇合適的非線性控制方法是當(dāng)務(wù)之急。目前，非線性控制方法多種多樣，但是控制這種帶有強(qiáng)烈非線性變化的飛行器都很難勝任。本文中利用動(dòng)態(tài)逆方法設(shè)計(jì)了相應(yīng)的控制器，并在動(dòng)態(tài)逆控制器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了軌跡線性化控制器對(duì)再入彈頭進(jìn)行控制。具體工作內(nèi)容如下： 首先，確定再入機(jī)動(dòng)彈頭俯仰通道數(shù)學(xué)模型。由于國(guó)外對(duì)這種彈頭的模型沒有...

【文章頁(yè)數(shù)】：64 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景、目的和意義
        1.1.1 課題研究的背景
        1.1.2 課題研究的目的和意義
    1.2 控制系統(tǒng)非線性設(shè)計(jì)方法介紹
        1.2.1 滑模變結(jié)構(gòu)控制介紹
        1.2.2 反饋線性化控制方法
        1.2.3 動(dòng)態(tài)逆控制方法
        1.2.4 軌跡線性化控制方法
    1.3 論文的主要工作及章節(jié)安排
        1.3.1 論文的主要工作
        1.3.2 論文的章節(jié)安排
第2章 再入機(jī)動(dòng)彈頭的數(shù)學(xué)模型
    2.1 引言
    2.2 本文用到的幾種常用坐標(biāo)系介紹
    2.3 機(jī)動(dòng)彈頭動(dòng)力學(xué)方程
        2.3.1 空天飛行器六自由度非線性方程
        2.3.2 再入機(jī)動(dòng)彈頭動(dòng)力學(xué)模型
        2.3.3 再入機(jī)動(dòng)彈頭俯仰通道動(dòng)力學(xué)模型
    2.4 空氣動(dòng)力系數(shù)模型和動(dòng)力矩系數(shù)模型
        2.4.1 空氣動(dòng)力系數(shù)模型
        2.4.2 空氣動(dòng)力矩系數(shù)模型
    2.5 再入機(jī)動(dòng)彈頭開環(huán)特性仿真分析
    2.6 本章小結(jié)
第3章 再入機(jī)動(dòng)彈頭動(dòng)態(tài)逆控制器設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 俯仰通道非線性仿射模型
    3.3 再入機(jī)動(dòng)彈頭動(dòng)態(tài)逆控制器設(shè)計(jì)
        3.3.1 實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)逆控制的兩種模型處理方法
        3.3.2 俯仰通道逆模型推導(dǎo)
    3.4 動(dòng)態(tài)逆控制系統(tǒng)仿真分析
    3.5 本章小結(jié)
第4章 基于軌跡線性化的俯仰通道控制器設(shè)計(jì)
    4.1 引言
    4.2 軌跡線性化方法概述
        4.2.1 微分的偽逆及線性時(shí)變反饋理論
        4.2.2 PD 譜理論概述
    4.3 再入機(jī)動(dòng)彈頭俯仰通道軌跡線性化控制器組成
    4.4 軌跡線性化外回路控制器設(shè)計(jì)
        4.4.1 外回路角速度控制器設(shè)計(jì)
        4.4.2 外回路線性時(shí)變調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)
    4.5 軌跡線性化內(nèi)回路控制器設(shè)計(jì)
        4.5.1 內(nèi)回路舵偏角控制器設(shè)計(jì)
        4.5.2 內(nèi)回路線性時(shí)變調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)
    4.6 軌跡線性化控制器仿真研究
    4.7 本章小結(jié)
第5章 軌跡線性化方法仿真分析
    5.1 引言
    5.2 攝動(dòng)實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 參數(shù)攝動(dòng)百分之十仿真實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 參數(shù)攝動(dòng)百分之二十仿真實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 參數(shù)攝動(dòng)百分之三十仿真實(shí)驗(yàn)
        5.2.4 參數(shù)攝動(dòng)百分之五十仿真實(shí)驗(yàn)
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號(hào)：4045265