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遠程防空導彈飛行控制方法研究

  • 作者：魏明英|責編:趙宏穎
  • 出版社：中國宇航
  • ISBN：9787515921518
  • 出版日期：2022/12/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：294
人民幣：RMB 128 元      售價：元
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內容大鋼
    本書系統地介紹了遠程防空導彈設計中有關控制、制導和彈道問題，內容主要包括防空導彈控制技術發展、控制系統設計一般性準則、擺動噴管在防空導彈上的應用、基於參數辨識的自適應控制方法、稀薄大氣層直氣複合控制方法、直氣複合控制穩定性分析方法、多操縱機構複合控制方法、變外形控制技術、基於能量約束的初中制導方法、遠程防空導彈滑躍彈道設計方法、多約束協同中制導彈道規劃方法等。本書可為從事防空導彈控制系統工程技術的科研人員提供系統論證、設計和工程應用的輔助，也可為航空航天相關專業的高等院校師生提供方法研究的參考。
作者介紹
魏明英|責編:趙宏穎
目錄
第1章  緒論
  1.1  控制理論及思想的某種追溯
    1.1.1  控制論由來
    1.1.2  控制理論方法在工程應用中的幾點認識
  1.2  防空導彈控制技術發展
  1.3  遠程防空導彈飛行控制面臨的主要技術難點
    1.3.1  跨空域跨速域自適應控制
    1.3.2  多操縱機構複合控制
    1.3.3  遠程飛行彈道設計
    1.3.4  遠程防空多彈協同探測制導彈道規劃
    1.3.5  變外形控制技術
  1.4  本章小節
第2章  準備知識
  2.1  引言
  2.2  坐標系及轉換關係
    2.2.1  坐標系定義
    2.2.2  坐標系轉換關係
  2.3  導彈運動模型
    2.3.1  導彈質心運動的動力學方程
    2.3.2  導彈繞質心轉動的動力學方程
    2.3.3  導彈質心運動的運動學方程
    2.3.4  導彈繞質心轉動的運動學方程
    2.3.5  導彈單通道姿態運動簡化模型
  2.4  相平面控制理論簡介
  2.5  滑模變結構控制理論簡介
    2.5.1  滑模變結構控制系統的定義
    2.5.2  滑模變結構控制的到達條件
    2.5.3  限制S的趨近律法求取滑模變結構控制
    2.5.4  滑模變結構控制系統的不變性和抖振問題
  2.6  自適應控制方法簡介
    2.6.1  自適應控制的發展情況
    2.6.2  模型參考自適應控制系統
    2.6.3  自校正控制系統
    2.6.4  基於神經網路的自適應控制系統
    2.6.5  基於模糊邏輯的自適應控制
    2.6.6  無模型自適應控制
    2.6.7  全係數自適應控制
    2.6.8  其他自適應控制方法
  2.7  本章小結
第3章  防空導彈控制系統設計一般性準則
  3.1  引言
  3.2  穩定控制系統設計的一般性準則
    3.2.1  制導控制系統對穩定迴路指標的一般要求
    3.2.2  導彈操縱性及穩定性選擇
    3.2.3  導彈頻率規劃設計
  3.3  穩定控制系統設計的一般要求
    3.3.1  穩定設計一般方法
    3.3.2  阻尼控制迴路
    3.3.3  過載控制迴路
  3.4  初制導段控制系統設計

    3.4.1  穩定控制結構選擇
    3.4.2  設計思想
  3.5  中制導段穩定控制系統設計
    3.5.1  俯仰偏航迴路穩定系統結構圖選擇
    3.5.2  滾動迴路結構圖的選擇
    3.5.3  設計方法
  3.6  氣動力控制下姿態跟蹤古典控制律設計
    3.6.1  三通道解耦控制系統模型
    3.6.2  俯偏通道姿態跟蹤古典控制律設計
    3.6.3  滾動穩定古典控制律設計
  3.7  利用正交試驗考查系統魯棒性
  3.8  本章小結
第4章  擺動噴管在遠程防空導彈上的應用
  4.1  引言
  4.2  擺動噴管伺服系統的應用與建模
    4.2.1  擺動噴管種類
    4.2.2  伺服機構種類
    4.2.3  擺動力矩計算方法
    4.2.4  擺動噴管伺服系統地面試驗
    4.2.5  擺動噴管伺服系統建模
  4.3  基於擺動噴管控制的彈體彈性模型
    4.3.1  彈性彈體動力學方程一般描述
    4.3.2  作用在彈體上的廣義力
    4.3.3  彈性彈體模型
  4.4  基於擺動噴管彈體穩定控制的幾個問題
    4.4.1  彈性振動穩定方法
    4.4.2  伺服機構安裝方式帶來的控制影響
    4.4.3  擺角指令限幅處理
  4.5  基於擺動噴管的彈體轉彎控制方法
    4.5.1  攝動制導轉彎
    4.5.2  閉路制導轉彎
  4.6  本章小結
第5章  基於參數辨識的自適應控制方法
  5.1  引言
  5.2  非線性系統可觀性分析理論
  5.3  導彈控制系統氣動參數在線辨識
    5.3.1  氣動控制導彈運動模型的線性化
    5.3.2  氣動力矩動力係數估計模型及可觀性分析
  5.4  彈性干擾信號的測頻及濾波
    5.4.1  FFT和CZT聯合測頻演算法的用途和基本設計思路
    5.4.2  FFT和CZT聯合測頻演算法原理
    5.4.3  FFT和CZT聯合測頻演算法模擬結果
    5.4.4  彈性頻率濾波器設計
    5.4.5  彈性濾波器工程實現
  5.5  引入角加速度計的彈體彈性信號在線估計方法
    5.5.1  引入角加速度計的目的
    5.5.2  引入角加速度計的系統狀態模型和可觀性分析
    5.5.3  引入角加速度計系統的Kalman濾波器
  5.6  基於氣動特性已知的彈性信號頻率在線估計方法
    5.6.1  氣動力矩模型與彈體彈性變形模型

    5.6.2  基於氣動力矩模型的彈體彈性信號頻率估計系統可觀性分析
    5.6.3  基於氣動力矩模型的彈性信號頻率估計濾波器設計（UKF）
    5.6.4  基於氣動力矩模型的彈體彈性信號頻率估計模擬分析
  5.7  基於彈性頻率和氣動特性未知的聯合在線估計方法
    5.7.1  彈性頻率和動力係數聯合估計可觀性分析
    5.7.2  彈性頻率和動力係數聯合估計模擬分析
  5.8  基於氣動參數辨識的自適應姿態控制律設計
    5.8.1  俯仰通道氣動參數實時估計濾波器及自適應控制律
    5.8.2  滾轉通道干擾實時估計濾波器和自適應控制律
    5.8.3  姿態自適應控制系統模擬
  5.9  本章小結
第6章  稀薄大氣層直接側向力/氣動力複合控制方法
  6.1  引言
  6.2  直接側向力/氣動力複合控制導彈概述
    6.2.1  姿控方式
    6.2.2  軌控方式
    6.2.3  姿軌控方式
  6.3  稀薄大氣層攔截器姿控系統設計方法
    6.3.1  姿控系統相平面控制器設計方法
    6.3.2  姿控系統准滑模控制器設計方法
    6.3.3  姿控系統相平面控制與准滑模控制模擬研究
    6.3.4  姿控系統切換控制設計方法研究
  6.4  軌控式直接側向力/氣動力複合控制方法研究
    6.4.1  氣動力控制系統設計
    6.4.2  軌控式直接側向力/氣動力複合控制系統方案
    6.4.3  基於滑模變結構的攻角抗干擾控制方法
    6.4.4  基於推力分檔的軌控發動機開啟策略研究
    6.4.5  軌控式直接側向力/氣動力複合控制結果及分析
    6.4.6  軌控式直接側向力/氣動力複合控制系統穩定性分析
  6.5  基於軌控式直接側向力/氣動力複合控制的導引方法研究
    6.5.1  軌控式直接側向力/氣動力複合控制導彈的制導控制過程
    6.5.2  基於軌控式直接側向力/氣動力複合控制的導引方案研究
    6.5.3  導彈-目標相對運動
    6.5.4  修正的比例導引
    6.5.5  變結構導引
    6.5.6  模擬研究及精度分析
  6.6  本章小結
第7章  直接力/氣動力複合控制系統穩定性分析方法
  7.1  引言
  7.2  基於經典控制理論的直接力/氣動力複合控制穩定性分析
    7.2.1  靜穩定彈體傳遞函數
    7.2.2  靜不穩定彈體傳遞函數
    7.2.3  複合控制系統靜穩定點特性分析
    7.2.4  複合控制系統靜不穩定點特性分析
    7.2.5  單獨直接力控制時的靜不穩定點特性分析
    7.2.6  對複合控制系統在靜不穩定點特性的深入分析
  7.3  脈衝發動機「取整-飽和」硬非線性環節對複合控制系統的影響
    7.3.1  脈衝發動機「取整-飽和」硬非線性環節的數學描述
    7.3.2  脈衝發動機「取整-飽和」非線性特性對複合控制系統的影響分析
    7.3.3  實例分析

  7.4  脈衝發動機離散動態特性及「取整量化」誤差對複合控制系統的穩定性影響分析
    7.4.1  脈衝發動機離散動態特性和「取整量化」誤差的數學描述
    7.4.2  脈衝發動機離散動態特性及量化誤差對控制系統的穩定性影響分析
    7.4.3  實例分析
  7.5  本章小結
第8章  導彈多操縱機構複合控制方法
  8.1  引言
  8.2  多維異構複合控制動力學模型
    8.2.1  多維異構導彈縱向通道模型
    8.2.2  多維異構導彈側向通道模型
  8.3  採用開關式直接力的多維異構複合控制律設計
    8.3.1  多維異構導彈舵偏角最優控制律
    8.3.2  多維異構導彈直接力滑模控制律
    8.3.3  模擬驗證
  8.4  採用脈衝式直接力的多維異構導彈複合控制律設計
    8.4.1  採用脈衝式直接力多維異構導彈複合控制律
    8.4.2  模擬驗證
  8.5  本章小結
第9章  淺談變外形控制技術
  9.1  引言
  9.2  變外形應用模式
    9.2.1  變外形在飛機上的應用
    9.2.2  變外形在導彈上的應用
  9.3  變后掠翼飛行控制器設計思路
    9.3.1  基於自適應滑模的控制器設計思路
    9.3.2  變外形與飛行協調控制思路
  9.4  變外形技術在遠程防空導彈上的應用
  9.5  本章小結
第10章  基於能量約束的初中制導方法
  10.1  引言
  10.2  初始轉彎最優制導律研究
    10.2.1  導彈到預測位置點的縱向相對運動模型
    10.2.2  基於導彈預測位置點的最優制導律
    10.2.3  控制量權重係數自適應時變的最優制導律
  10.3  中制導段最優制導律研究
    10.3.1  建立相對參考線的運動模型
    10.3.2  體現末值約束的線性系統最優問題解算方法
    10.3.3  攔截彈多約束能量最優制導律
    10.3.4  模擬比較
  10.4  本章小結
第11章  遠程防空導彈滑躍彈道設計方法
  11.1  概述
  11.2  遠程防空導彈滑躍彈道特性及設計要素
    11.2.1  桑格爾彈道
    11.2.2  錢學森彈道
    11.2.3  遠程防空滑躍彈道
  11.3  遠程防空滑躍彈道設計方法
    11.3.1  理論彈道計算
    11.3.2  滑躍起始點控制
    11.3.3  滑躍控制律設計

    11.3.4  滑躍終止點控制
  11.4  小結
第12章  中制導末段多約束多彈協同彈道規劃方法
  12.1  概述
  12.2  基於速度預測的縱平面中制導末段多彈協同規劃方法
    12.2.1  考慮攻角及馬赫數變化的阻力係數模型
    12.2.2  中制導末段協同彈道約束
    12.2.3  基於改進粒子群的協同參數優化
    12.2.4  中制導末段協同彈道規劃演算法
    12.2.5  模擬分析
  12.3  中制導末段多彈協同三維彈道規劃方法
    12.3.1  三維中制導末段協同彈道約束及指標函數
    12.3.2  三維中制導末段協同彈道規劃子過程劃分及簡化模型
    12.3.3  基於高斯偽譜法的中制導末段協同三維彈道規劃方法
    12.3.4  模擬分析
  12.4  小結
參考文獻

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