防空导弹直接侧向力/气动力复合控制技术PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 防空导弹技术的发展需求 1

1.2 直接侧向力／气动力复合控制基本内涵 1

1.3 直接侧向力／气动力复合控制模式 2

1.4 直接侧向力／气动力复合控制系统设计难点 3

1.5 直接侧向力／气动力复合控制技术应用前景 3

1.6 参考文献 4

第2章 侧向喷流气动干扰效应 5

2.1 引言 5

2.2 侧向喷流气动干扰效应研究方法 5

2.2.1 侧向喷流气动干扰效应风洞试验方法 7

2.2.2 侧向喷流气动干扰效应数值模拟方法 14

2.3 侧向喷流气动干扰效应机理研究 26

2.3.1 干扰流场空间及表面流场结构 26

2.3.2 不同参数变化对侧向喷流干扰流场影响分析 29

2.4 侧向喷流气动干扰效应建模方法研究 32

2.4.1 侧向喷流气动干扰效应描述方法 32

2.4.2 侧向喷流气动干扰效应影响规律 32

2.4.3 侧向喷流气动干扰因子建模 36

2.5 参考文献 37

第3章 直接侧向力／气动力复合控制方法研究 39

3.1 基于混合系统理论的直接侧向力／气动力复合控制建模方法研究 39

3.1.1 混合系统层次框架模型简介 39

3.1.2 直接侧向力／气动力复合控制系统混合动态系统模型 40

3.2 直接侧向力／气动力复合控制系统切换稳定性分析 45

3.2.1 有限状态Markov切换系统 46

3.2.2 切换系统稳定性问题 46

3.2.3 直接侧向力／气动力复合控制系统切换实例 48

3.2.4 基于公共Lyapunov函数的切换系统稳定性分析方法 53

3.2.5 基于多Lyapunov函数的切换系统稳定性分析 53

3.2.6 基于驻留时间的切换系统稳定性分析 56

3.2.7 基于矩阵测度的切换系统稳定性分析 57

3.2.8 直接侧向力／气动力复合控制系统切换稳定性分析结论 58

3.3 基于相平面分析的复合控制稳定性分析方法 59

3.4 基于古典控制理论的直接侧向力／气动力复合控制机理 61

3.5 直接侧向力／气动力复合控制方案 66

3.5.1 直接侧向力／气动力并行工作控制方案 67

3.5.2 直接侧向力前馈工作控制方案 68

3.5.3 直接侧向力／气动力切换工作控制方案 69

3.6 基于模糊控制的直接侧向力／气动力复合控制方法 69

3.6.1 模糊控制理论基础 70

3.6.2 模糊控制器设计 72

3.6.3 仿真算例 75

3.7 基于滑模控制的直接侧向力／气动力复合控制方法 75

3.8 弹旋条件下直接侧向力／气动力复合控制方法 77

3.8.1 准弹体坐标系下的滚转导弹动力学模型 78

3.8.2 滚转导弹耦合通道直接侧向力／气动力复合控制方法 83

3.8.3 仿真算例 88

3.9 直接侧向力／气动力复合控制方法小结 98

3.10 参考文献 98

第4章 高精度导引方法研究 101

4.1 导引方法研究概述 101

4.1.1 古典导引方法概述 101

4.1.2 现代导引方法概述 104

4.2 中制导段逆轨拦截导引规律研究 106

4.2.1 逆轨拦截需求机理分析 106

4.2.2 基于输入—状态稳定的中制导段逆轨拦截导引律 110

4.2.3 仿真算例 114

4.3 闭环滤波有限时间收敛的末制导律研究 115

4.3.1 有限时间稳定性理论 117

4.3.2 闭环滤波有限时间收敛制导律设计 118

4.4 有限时间收敛的导引律设计 123

4.4.1 平面内目标—导弹相对运动动力学方程 123

4.4.2 三维空间下目标—导弹相对运动动力学方程 124

4.4.3 平面内有限时间收敛导引律 125

4.4.4 三维空间有限时间收敛导引律 127

4.4.5 有限时间收敛导引律仿真分析 130

4.5 考虑导弹自动驾驶仪动特性的三维非线性导引律设计 133

4.5.1 三维空间下考虑导弹自动驾驶仪动特性的制导方程 133

4.5.2 目标加速度可获取情况下的三维非线性导引律设计 133

4.5.3 目标机动加速度不可获取下的三维非线性导引律设计 135

4.5.4 考虑导弹自动驾驶仪惯性的制导律仿真分析 138

4.6 离散滑模制导律设计 141

4.6.1 离散滑模变结构控制基本理论 141

4.6.2 离散滑模导引律 143

4.6.3 改进的离散滑模导引律 145

4.6.4 离散制导系统准滑动模态区域与脱靶量的关系 147

4.6.5 离散滑模制导系统脱靶量范围 149

4.6.6 仿真分析 150

4.7 基于视线转率补偿的高精度导引律研究 156

4.8 参考文献 159

第5章 制导信息滤波方法研究 163

5.1 滤波方法研究概述 163

5.1.1 Kalman滤波 163

5.1.2 扩展Kalman滤波 164

5.1.3 抗差Kalman滤波 164

5.1.4 基于时间序列分析的自校正Kalman滤波 164

5.1.5 预测滤波 165

5.1.6 衰减记忆滤波 166

5.1.7 滑模状态观测器 167

5.1.8 频域滤波 167

5.2 滤波机理分析 167

5.3 基于Kalman滤波和SMOD的组合切换滤波方法 172

5.3.1 切换滤波方案 172

5.3.2 基于有色噪声ARMA模型的Kalman滤波 173

5.3.3 基于SMOD的量测信息降噪方法 177

5.4 参考文献 179

第6章 常平架导引头解耦方法研究 180

6.1 引言 180

6.2 与导引头系统有关的坐标系 181

6.2.1 地面坐标系（Axyz） 181

6.2.2 弹体坐标系（Ox1y1z1） 182

6.2.3 视线坐标系（OLxLyLzL） 182

6.2.4 外框架坐标系（Ooxoyozo） 182

6.2.5 内框架坐标系（Oixiyizi） 182

6.2.6 天线坐标系（Ohxhyhzh） 182

6.2.7 指向坐标系（Ohxpypzp） 183

6.3 导弹非滚转条件下硬件实现导引头解耦的途径探索 183

6.3.1 导引头多回路设计方案 183

6.3.2 在位标器信号输入端前馈去耦 185

6.4 非滚转导弹导引头解耦软件实现方法及局限性 188

6.5 弹旋对导引头的影响及常平架式导引头解耦方法研究 191

6.5.1 弹旋对导引头工作性能的影响 191

6.5.2 弹旋条件下常平架式导引头解耦方法研究 193

6.6 参考文献 195

第7章 直接侧向力作用引起的弹体受迫振动对制导控制的影响 196

7.1 直接侧向力作用下弹性弹体受迫振动建模 196

7.1.1 弹体弹性振动微分方程 196

7.1.2 作用在弹体上的广义力 199

7.1.3 弹性振动模型 200

7.1.4 惯导输出计算 201

7.2 直接侧向力作用对制导回路的影响 201

7.3 参考文献 202

第8章 末制导精度分析方法 203

8.1 影响末制导精度的主要因素及分析 203

8.1.1 去耦系数及天线罩折射误差斜率的影响 203

8.1.2 g灵敏度的影响 206

8.1.3 稳定回路时间常数的影响 206

8.1.4 高空条件下天线罩与气动力时间常数的影响 206

8.1.5 遮挡效应的影响 206

8.2 末制导精度灵敏度分析方法综述 207

8.2.1 协方差分析描述函数法 207

8.2.2 统计线性化伴随法 208

8.3 基于正交试验的末制导精度灵敏度分析方法 210

8.3.1 正交试验方案设计 210

8.3.2 试验结果分析 211

8.4 参考文献 212

附录A 各坐标系定义 213

附录B 各坐标系之间的转换关系 215