运载火箭飞行控制系统设计与验证PDF电子书下载

第1章 绪论 1

第2章 运载火箭控制系统建模 5

2.1飞行动力学基础 5

2.1.1坐标系定义与转换关系 5

2.1.2作用力与力矩 11

2.1.3动力学方程 23

2.2刚体运动模型 25

2.2.1刚体六自由度模型 25

2.2.2用于控制系统设计的模型 29

2.3弹性运动模型 30

2.3.1弹性运动方程 30

2.3.2用于控制系统设计的弹性模型 34

2.4状态观测与测量 35

2.4.1测量设备 35

2.4.2测量模型 38

2.5执行机构模型 39

2.5.1执行机构设备 39

2.5.2执行机构模型 40

第3章 运载火箭控制系统设计方法 43

3.1引言 43

3.2控制系统频域设计方法 45

3.2.1控制系统频域设计 45

3.2.2系统特性对频域设计的要求 47

3.2.3频域设计实例 50

3.3控制系统冗余设计 55

3.3.1惯性测量装置冗余 56

3.3.2速率陀螺冗余 60

3.3.3伺服系统冗余 62

3.4控制系统现代设计方法 63

3.4.1线性二次型最优控制问题 64

3.4.2运载火箭最优控制器设计 65

3.4.3加权矩阵设计优化 69

第4章 运载火箭自适应控制技术 73

4.1引言 73

4.2模型参考自适应控制 74

4.2.1名义控制器与参考模型 74

4.2.2自适应控制器设计与稳定性分析 75

4.2.3仿真结果分析 78

4.3非导数自适应控制 80

4.3.1非导数自适应控制器设计 81

4.3.2系统稳定性分析 83

4.3.3非导数最优自适应律 88

4.3.4仿真结果对比分析 88

4.4变结构自适应控制 96

4.4.1滑模变结构控制基本原理 97

4.4.2连续滑模控制律设计方法 99

4.4.3连续滑模控制应用 104

4.4.4系统仿真验证 111

4.5反步法控制 114

4.5.1反步法设计基础 114

4.5.2反步法控制律设计 115

4.5.3鲁棒补偿控制器设计 117

4.5.4动态曲面控制方法 119

4.5.5仿真结果分析 124

第5章 运载火箭模糊与神经网络控制技术 129

5.1引言 129

5.2模糊PD控制 131

5.2.1模糊控制设计基础 132

5.2.2模糊PD控制器设计 137

5.2.3系统仿真验证 139

5.3自适应模糊滑模输出反馈控制 141

5.3.1自适应模糊逻辑系统 144

5.3.2自适应模糊滑模控制器设计 145

5.3.3系统稳定性分析 147

5.3.4系统仿真验证 150

5.4神经网络控制器设计 152

5.4.1基于RBF神经网络的反步控制律设计 153

5.4.2基于神经网络和积分滑模的补偿器设计 157

5.4.3系统收敛性分析 159

5.4.4系统仿真验证 160

第6章 运载火箭控制系统仿真验证 165

6.1引言 165

6.2半实物仿真试验要求和目的 166

6.3半实物仿真试验系统组成 167

6.3.1系统组成及工作原理 167

6.3.2测量模拟设备 169

6.3.3负载模拟设备 172

6.4半实物仿真试验 176

6.4.1仿真试验算法 176

6.4.2仿真试验测试 186

6.4.3仿真试验内容 187

6.4.4仿真试验评估 189

6.5半实物仿真试验实例 190

参考文献 193