超高速二维弹道修正弹的弹道特性与飞行控制律研究

目录

声明

1 绪论

1.1 课题的研究背景和意义

1.2 二维弹道修正弹的简介和发展现状

1.2.1 传统二维弹道修正弹

1.2.2 超高速二维弹道修正弹

1.3 相关理论的研究现状

1.4 国内弹道修正弹研究面临的问题

1.5 本文的主要工作

2 六自由度刚体非线性弹道方程建模

2.1 坐标系的选取

（1）地面坐标系Q1xyz

（2）随动坐标系OXNYNZN

（3）弹道坐标系OXYZ

（2）坐标系A 与坐标系N 之间的转换

（3）坐标系A2 与坐标系V 之间的转换

2.3 各个角度之间的几何关系

2.4 弹箭空间六自由度运动微分方程组

2.5 力和力矩的表达式

2.5.1 作用在弹丸上的力

2.5.2 作用在弹丸上的力矩

2.6 本章小结

3 超高速二维弹道修正弹的弹道特性分析

3.1 空间无控弹道仿真

3.2 弹丸非线性刚体运动方程组线性化

3.3 角运动系统传递函数的建立

3.4 飞行动态稳定特性分析

3.5 高低和方向攻角的耦合特性分析

3.6 本章小结

4 超高速二维弹道修正弹的落点预测修正方法

4.1 弹箭质点弹道模型的建立

4.2 卫星量测模型

4.3 EKF算法

4.4 落点预测制导方法设计

4.4.1 落点预测导引原理

4.4.2 敏感矩阵法

4.5 仿真分析

4.5.1 EKF落点预测仿真

4.5.2 落点预测制导的弹道仿真与蒙特卡洛打靶精度分析

4.6 本章小结

5 超高速二维弹道修正弹线性角运动控制律设计

5.1 基于传递函数的线性PID解耦控制律设计

5.1.1 PID控制仿真分析

5.1.2时变模型及外界干扰对固定参数PID控制性能的影响

5.2 基于模糊控制的线性解耦控制律设计

5.2.1 模糊控制的基本理论

5.2.2 模糊控制器的设计方法

5.2.3 弹丸攻角系统Mamdani 型模糊控制器设计

5.2.4 仿真分析

5.3 本章小结

6 超高速二维弹道修正弹非线性角运动控制律设计

6.1 非线性系统的微分几何理论基础

（1）向量场的李导数

（2）微分同胚

（3）多输入多输出非线性反馈线性化理论

6.2 滑模变结构控制的基本理论

6.3 非线性攻角的角运动模型推导

6.4 线性化反馈控制

6.4.1 弹丸非线性角运动线性化反馈控制律设计

6.4.2 仿真分析

6.4.3 误差微分方程的解对非线性攻角控制系统的影响

6.5 基于线性化反馈理论的滑动模态变结构控制

6.5.1 角运动非线性系统的线性化反馈滑模控制律设计

6.5.2 仿真分析

6.6 本章小结

7 总结与展望

7.1 总结

7.2 展望

致谢

参考文献

附录