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導(dǎo)彈精確制導(dǎo)控制原理與設(shè)計(jì)方法

導(dǎo)彈精確制導(dǎo)控制原理與設(shè)計(jì)方法

出版社：北京理工大學(xué)出版社出版時(shí)間：2021-01-01
開本： 26cm 頁數(shù)： 210頁
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導(dǎo)彈精確制導(dǎo)控制原理與設(shè)計(jì)方法 版權(quán)信息

導(dǎo)彈精確制導(dǎo)控制原理與設(shè)計(jì)方法 內(nèi)容簡介

本書從導(dǎo)彈動(dòng)力學(xué)建模與控制特性、典型過載駕駛儀結(jié)構(gòu)及其設(shè)計(jì)方法、大機(jī)動(dòng)傾斜轉(zhuǎn)彎控制方法、彈道成型制導(dǎo)律設(shè)計(jì)、多約束*優(yōu)制導(dǎo)律及其擴(kuò)展設(shè)計(jì)、廣義終端多約束*優(yōu)制導(dǎo)律設(shè)計(jì)等方面系統(tǒng)闡述了飛行器精確制導(dǎo)與控制的基本原理、設(shè)計(jì)方法, 以及當(dāng)前采用的先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念與思路。書中所涉及的相關(guān)理論與方法, 來源于作者多年來高校相關(guān)專業(yè)教學(xué)實(shí)踐, 以及實(shí)際工程應(yīng)用實(shí)踐, 體現(xiàn)了作者對終端精確制導(dǎo)與控制技術(shù)的原創(chuàng)性的發(fā)展, 具有較強(qiáng)的創(chuàng)新性和應(yīng)用價(jià)值。

導(dǎo)彈精確制導(dǎo)控制原理與設(shè)計(jì)方法 目錄

第1章　緒論 001

1.1　導(dǎo)彈制導(dǎo)控制系統(tǒng)概念 001

1.2　自動(dòng)駕駛儀概述與設(shè)計(jì) 002

1.2.1　自動(dòng)駕駛儀的組成 002

1.2.2　自動(dòng)駕駛儀的分類 003

1.2.3　自動(dòng)駕駛儀的設(shè)計(jì)要求 004

1.2.4　自動(dòng)駕駛儀的設(shè)計(jì)方法 004

1.3　導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)概述與發(fā)展 006

1.3.1　制導(dǎo)回路基本原理 006

1.3.2　尋的制導(dǎo)律分類 007

1.3.3　制導(dǎo)律設(shè)計(jì)的基本要求 007

1.3.4　機(jī)動(dòng)目標(biāo)攻擊制導(dǎo)律的發(fā)展 008

1.3.5　對地多約束制導(dǎo)律的發(fā)展 009

1.4　本書內(nèi)容安排 011

1.5　小結(jié) 012


第2章　導(dǎo)彈動(dòng)力學(xué)建模及控制特性 013

2.1　坐標(biāo)系定義與轉(zhuǎn)換關(guān)系 013

2.1.1　坐標(biāo)系與角度定義 013

2.1.2　坐標(biāo)系的基本旋轉(zhuǎn)變換矩陣 015

2.1.3　坐標(biāo)系相互關(guān)系 016

2.2　彈體運(yùn)動(dòng)方程 018

2.2.1　動(dòng)力學(xué)方程 018

2.2.2　運(yùn)動(dòng)學(xué)方程 019

2.3　彈體動(dòng)力學(xué)模型線性化及傳遞函數(shù)建立 021

2.3.1　模型線性化 021

2.3.2　彈體傳遞函數(shù)建立與分析 025

2.4　三通道耦合對控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的影響 029

2.4.1　三通道駕駛儀模型 030

2.4.2　慣性耦合項(xiàng)分析 032

2.4.3　斜吹力矩耦合項(xiàng)分析 034

2.5　小結(jié) 042


第3章　典型過載駕駛儀原理與設(shè)計(jì)方法 043

3.1　過載駕駛儀設(shè)計(jì)與工作模式 043

3.1.1　傳統(tǒng)駕駛儀設(shè)計(jì) 043

3.1.2　不同機(jī)動(dòng)狀態(tài)下駕駛儀工作模式 044

3.2　兩回路過載駕駛儀 047

3.2.1　內(nèi)回路結(jié)構(gòu)及其作用 047

3.2.2　加速度計(jì)前置的影響 049

3.2.3　極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)方法 051

3.2.4　設(shè)計(jì)實(shí)例 054

3.2.5　靜不穩(wěn)定彈體兩回路駕駛儀設(shè)計(jì) 055

3.3　PI校正兩回路過載駕駛儀研究 059

3.3.1　PI校正網(wǎng)絡(luò)作用機(jī)理分析 059

3.3.2　基于頻域的PI校正參數(shù)設(shè)計(jì)方法 062

3.3.3　設(shè)計(jì)實(shí)例 065

3.4　三回路過載駕駛儀 066

3.4.1　天線罩折射誤差與三回路駕駛儀 066

3.4.2　三回路駕駛儀標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)推導(dǎo) 069

3.4.3　三回路駕駛儀特點(diǎn)分析 071

3.4.4　帶開環(huán)穿越頻率約束的三回路駕駛儀極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)方法 074

3.5　偽攻角過載駕駛儀 079

3.5.1　偽攻角過載駕駛儀典型結(jié)構(gòu) 079

3.5.2　偽攻角反饋回路分析 079

3.5.3　偽攻角駕駛儀快速性設(shè)計(jì) 082

3.6　典型過載駕駛儀對比 084

3.6.1　駕駛儀模型與設(shè)計(jì)結(jié)果 084

3.6.2　分析對比與結(jié)論 085

3.7　小結(jié) 089


第4章 傾斜轉(zhuǎn)彎控制 091

4.1　BTT控制指令的計(jì)算及奇異性 091

4.1.1　BTT控制指令計(jì)算方法 091

4.1.2　控制指令計(jì)算中的奇異性問題 093

4.1.3　抗奇異性策略設(shè)計(jì) 095

4.2　BTT控制下三通道駕駛儀頻帶關(guān)系 098

4.2.1　俯仰??滾轉(zhuǎn)通道快速性指標(biāo)分析 099

4.2.2　偏航通道快速性指標(biāo)分析 101

4.2.3 結(jié)論 102

4.3 協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎控制回路設(shè)計(jì) 103

4.3.1　BTT協(xié)同轉(zhuǎn)彎控制原理 103

4.3.2　BTT轉(zhuǎn)彎過程中偏航彈體特性 105

4.3.3　協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎回路駕駛儀設(shè)計(jì) 106

4.3.4　協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)彎控制中的回路補(bǔ)償策略 113

4.3.5　結(jié)論 114

4.4 小結(jié) 115


第5章 比例導(dǎo)引與*優(yōu)制導(dǎo)律 116

5.1　比例導(dǎo)引制導(dǎo)律 116

5.1.1　比例導(dǎo)引制導(dǎo)回路建模 116

5.1.2　制導(dǎo)回路分析 118

5.1.3　積分型比例導(dǎo)引制導(dǎo)律 120

5.2　比例導(dǎo)引的性能分析 121

5.2.1　方法介紹 121

5.2.2　仿真結(jié)果 123

5.3　機(jī)動(dòng)目標(biāo)攻擊制導(dǎo)律 125

5.3.1　增強(qiáng)型比例導(dǎo)引律 125

5.3.2　目標(biāo)機(jī)動(dòng)與動(dòng)力學(xué)修正的*優(yōu)制導(dǎo)律 127

5.4　制導(dǎo)指令的控制回路實(shí)現(xiàn) 133

5.4.1　比例導(dǎo)引指令不同實(shí)現(xiàn)方案對比 134

5.4.2　大離軸條件下制導(dǎo)指令轉(zhuǎn)換方法 136

5.5 小結(jié) 138


第6章 終端多約束*優(yōu)制導(dǎo)律 139

6.1　制導(dǎo)律建模與推導(dǎo) 139

6.1.1　具有終端位置和角度約束的制導(dǎo)問題建模與推導(dǎo) 139

6.1.2　多約束*優(yōu)制導(dǎo)律的工程應(yīng)用 141

6.1.3　制導(dǎo)律非線性大角度仿真驗(yàn)證 143

6.2　無動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)過載與彈道特性 145

6.2.1　無量綱過載特性 145

6.2.2 無量綱彈道特性 147

6.2.3　無量綱彈目視線角及其旋轉(zhuǎn)角速度特性 148

6.2.4　比例導(dǎo)引項(xiàng)與落角約束項(xiàng)過載分配特性 149

6.3　一階動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)脫靶量特性 151

6.3.1　無量綱位置脫靶量 151

6.3.2　無量綱角度脫靶量 153

6.4　制導(dǎo)律權(quán)系數(shù)的工程*優(yōu)性 156

6.4.1　權(quán)系數(shù)定義與使用范圍 156

6.4.2　權(quán)系數(shù)對無動(dòng)力學(xué)環(huán)節(jié)的制導(dǎo)指令影響 156

6.4.3　權(quán)系數(shù)對包含動(dòng)力學(xué)環(huán)節(jié)的脫靶量影響 159

6.5　小結(jié) 160


第7章　擴(kuò)展型多約束*優(yōu)制導(dǎo)律 162

7.1　制導(dǎo)律擴(kuò)展的問題提出 162

7.2　擴(kuò)展型*優(yōu)制導(dǎo)律建模與推導(dǎo) 163

7.2.1　制導(dǎo)律建模與推導(dǎo) 163

7.2.2　制導(dǎo)律線性仿真驗(yàn)證 166

7.2.3　制導(dǎo)律非線性大角度仿真驗(yàn)證 168

7.3　擴(kuò)展型*優(yōu)制導(dǎo)律制導(dǎo)特性 169

7.3.1　制導(dǎo)律權(quán)系數(shù) 169

7.3.2　無動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的無量綱過載 170

7.3.3　一階動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的無量綱脫靶量 176

7.4　包含可用過載限制的制導(dǎo)律使用策略 179

7.4.1　包含過載約束的制導(dǎo)階次設(shè)計(jì)方法 179

7.4.2　允許初始過載飽和的制導(dǎo)階次設(shè)計(jì)方法 181

7.5　小結(jié) 183


第8章　廣義終端多約束*優(yōu)制導(dǎo)律 184

8.1　廣義終端多約束*優(yōu)制導(dǎo)律建模與推導(dǎo) 184

8.1.1　制導(dǎo)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模 184

8.1.2　一般形式廣義*優(yōu)制導(dǎo)律推導(dǎo) 185

8.1.3　包含彈體動(dòng)力學(xué)的比例導(dǎo)引制導(dǎo)律 188

8.1.4　包含彈體動(dòng)力學(xué)的多約束*優(yōu)制導(dǎo)律 189

8.1.5　包含彈體動(dòng)力學(xué)的終端多約束*優(yōu)制導(dǎo)律 191

8.2　制導(dǎo)律實(shí)現(xiàn)方式與仿真驗(yàn)證 193

8.2.1　實(shí)現(xiàn)方式與仿真驗(yàn)證 193

8.2.2　制導(dǎo)律對動(dòng)力學(xué)時(shí)間常數(shù)的敏感性 195

8.3　制導(dǎo)律權(quán)系數(shù)特性分析與簡化 196

8.4　包含動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的無量綱過載 197

8.5　包含動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)的無量綱制導(dǎo)偏差 200

8.5.1　無量綱位置脫靶量特性 200

8.5.2　無量綱角度脫靶量特性 202

8.5.3　無量綱過載偏差特性 204

8.6　小結(jié) 205


參考文獻(xiàn) 207


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導(dǎo)彈精確制導(dǎo)控制原理與設(shè)計(jì)方法 作者簡介

溫求遒，北京理工大學(xué)宇航學(xué)院，副教授。主要從事飛行器總體設(shè)計(jì)、飛行器制導(dǎo)與控制技術(shù)方面的教學(xué)和研究工作。參與并負(fù)責(zé)多型飛行器制導(dǎo)控制系統(tǒng)研制工作，承擔(dān)國家重大專項(xiàng)等課題20余項(xiàng)，發(fā)表學(xué)術(shù)論文30余篇。獲國防科技進(jìn)步三等獎(jiǎng)1項(xiàng)，中國兵器科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、三等獎(jiǎng)2項(xiàng)。

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