第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 随机鲁棒分析与设计概述 4
1.2.1 控制系统鲁棒设计的典型方法 4
1.2.2 随机鲁棒分析与设计方法简述 5
第2章 制导控制系统随机鲁棒分析与设计基础 8
2.1 随机鲁棒分析与设计原理 8
2.1.1 随机鲁棒性概念 8
2.1.2 最小采样数边界定理 12
2.1.3 分布函数的逼近 15
2.1.4 系统不稳定性置信区间 16
2.1.5 随机鲁棒代价函数 19
2.2 典型的非线性控制器结构 23
2.2.1 基于PID结构的非线性控制器 23
2.2.2 滑模变结构控制器 27
2.3 随机鲁棒设计指示函数的改进 31
2.3.1 隶属度函数法 32
2.3.2 指示函数选取比较 34
2.4 飞航导弹制导控制系统建模 39
2.4.1 飞行力学基础 39
2.4.2 导弹运动方程组 59
2.4.3 过载与导弹运动的关系 61
2.4.4 理论弹道与发射方式 64
第3章 超声速反舰导弹控制系统随机鲁棒设计 67
3.1 超声速反舰导弹概述 67
3.2 导弹数学建模 68
3.2.1 气动布局和理论弹道 68
3.2.2 导弹的空间运动方程组 69
3.3 超声速反舰导弹过载控制系统随机鲁棒设计 69
3.3.1 过载控制数学模型 70
3.3.2 过载控制律随机鲁棒设计 72
3.3.3 系统的随机鲁棒性分析 84
3.3.4 全弹道6DOF非线性系统仿真 87
3.4 超声速反舰导弹非线性动态逆鲁棒控制系统设计 90
3.4.1 导弹数学模型 90
3.4.2 NDI控制律随机鲁棒设计 92
3.4.3 随机鲁棒性能分析 101
3.5 超声速反舰导弹变结构控制综合设计 103
3.5.1 问题阐述 103
3.5.2 随机系统滑模变结构控制稳定性定理 104
3.5.3 随机鲁棒滑模变结构控制系统设计 106
3.5.4 导弹纵向运动随机鲁棒滑模变结构控制系统设计 110
第4章 发射初始段与级间分离段控制系统随机鲁棒设计 118
4.1 机载发射初始段控制系统随机鲁棒设计 118
4.1.1 设计要求与约束条件 120
4.1.2 导弹数学模型 120
4.1.3 导弹控制系统建模 122
4.1.4 机载发射初始段控制系统随机鲁棒设计 125
4.1.5 全弹道6DOF非线性系统仿真分析 134
4.2 陆基垂直发射段控制系统随机鲁棒设计 139
4.2.1 设计要求与约束条件 140
4.2.2 导弹数学模型 140
4.2.3 陆基垂直发射初始段控制系统随机鲁棒设计 147
4.2.4 全弹道6DOF非线性系统仿真分析 159
4.3 级间分离段控制系统随机鲁棒设计 167
4.3.1 全状态可测量的过载控制模型 168
4.3.2 级间分离段随机鲁棒过载控制系统设计 171
4.3.3 级间分离段随机鲁棒变结构控制律设计 180
4.3.4 全弹道6DOF非线性系统仿真分析 188
第5章 吸气式高超声速飞行控制系统随机鲁棒设计 195
5.1 基本概念与研究现状 195
5.2 高超声速巡航弹数学模型 197
5.2.1 导弹气动布局与模型数据 199
5.2.2 作用于导弹上的力与力矩 200
5.2.3 导弹的气动数据 202
5.2.4 导弹动力学与运动学方程 202
5.2.5 吸气式超燃冲压发动机数学建模 202
5.2.6 导弹飞行控制系统建模 209
5.3 高超声速巡航弹控制系统随机鲁棒设计 212
5.3.1 飞行控制系统设计要求 212
5.3.2 系统不确定性参数向量定义 212
5.3.3 特征设计点选择 212
5.3.4 俯仰通道随机鲁棒PID控制律设计 212
5.3.5 俯仰通道随机鲁棒PID控制性能分析 214
5.3.6 横侧向通道随机鲁棒PID控制律设计 216
5.3.7 横侧向通道随机鲁棒PID控制性能分析 218
5.4 高超声速巡航弹控制系统随机鲁棒分析 219
5.4.1 随机鲁棒稳定性分析 220
5.4.2 随机鲁棒性能分析 221
5.5 全弹道6DOF非线性系统仿真分析 222
第6章 飞航导弹最优航路规划与制导规律设计 225
6.1 飞航导弹低空突防最优航路规划 225
6.1.1 航路规划基本方法 226
6.1.2 综合TF/TA2航路规划基础 228
6.1.3 数字地图处理技术 232
6.1.4 综合TF/TA2最优航路算法 236
6.1.5 TF/TA2最优航路规划算法仿真分析 244
6.2 飞航导弹末制导多模型多尺度数据融合方法 247
6.2.1 末制导多模型多尺度非线性数据融合方案 247
6.2.2 超声速反舰导弹末制导模型 249
6.2.3 非线性数据融合方法 255
6.2.4 末制导多模型多尺度数据融合技术仿真验证 262
6.3 飞航导弹人在回路电视末制导系统分析 265
6.3.1 超声速反舰导弹和目标舰船数学模型 265
6.3.2 操控员数学模型 267
6.3.3 人在回路电视末制导系统仿真分析 268
6.4 飞航导弹末段目标自主捕获方法 271
6.4.1 末段目标自主捕获模型 271
6.4.2 末段目标自主捕获技术仿真分析 278
6.5 飞航导弹终端大落角末制导律设计 282
6.5.1 问题描述 284
6.5.2 具有终端落角约束制导律设计 285
6.5.3 末制导段初始条件约束 288
6.5.4 导引头下视视场约束条件 291
6.5.5 纵向运动与横侧向运动耦合影响分析 291
6.5.6 终端大落角末制导律仿真分析 301
第7章 飞航导弹作战效能评估方法 312
7.1 作战效能评估基本概念 314
7.1.1 作战效能评估指标与数学方法 314
7.1.2 导弹武器系统效能基本指标 315
7.1.3 飞航导弹的作战效能指标 318
7.2 飞航导弹作战效能评估基本模型 320
7.2.1 对空中目标探测雷达模型 320
7.2.2 导弹的雷达反射截面计算模型 323
7.2.3 飞航导弹编队的突防概率 330
7.2.4 飞航导弹的终端杀伤概率 341
7.2.5 飞航导弹的命中概率 344
7.3 攻防对抗数学仿真分析 346
7.3.1 攻防对抗模型参数设定 346
7.3.2 突防概率仿真结果分析 347
7.3.3 毁伤仿真结果分析 349
7.3.4 作战效能仿真结果分析 351
参考文献 356