收藏本站
《南京理工大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

制导炸弹倾斜转弯飞行控制系统设计与仿真研究

胡耀坤  
【摘要】: 倾斜转弯(BTT:Bank-to-Turn)控制技术在远程、采用冲压发动机、弹体具有面对称结构的制导武器的设计中受到了科研人员的广泛关注。BTT导弹在飞向目标的过程中,滚动通道控制导弹的最大升力面快速地转动到理想的机动方向,同时俯仰通道控制导弹在最大升力面内产生所需的过载。这种机动方式明显提高了导弹的机动性能,对增加导弹的射程有很大的作用。BTT控制方式的特点决定了BTT导弹的数学模型存在着运动学耦合、惯性耦合等多种耦合因素。抑制通道间耦合作用的影响,提高控制系统的鲁棒性、稳定性是BTT控制技术的研究重点。 本文基于工程实际需求,以滑翔增程制导炸弹飞行控制系统为研究对象。根据滑翔增程制导炸弹运动学和动力学特性,建立了滑翔增程制导炸弹的BTT数学模型,并对通道间的耦合进行了分析,设计制导炸弹的BTF自动驾驶仪。主要工作包括: 首先,基于经典控制理论,采用传统的三通道独立设计的方法,设计各通道控制器,然后引入协调解耦回路抑制三通道间的耦合作用,基本实现了BTT控制。 其次,由于滑翔增程制导炸弹以滑翔飞行为主,制导指令变化较缓的特点,本文将控制通道之间的耦合因素看作有界干扰来设计俯仰、偏航和滚动三个通道控制器。根据满意控制的思想,将基于LMI方法的具有极点约束的H_∞状态反馈控制方法引入到BTT自动驾驶仪的设计中,设计出满足一定的动态性能和极点约束要求的BTT自动驾驶仪。 最后,简要分析了BTT制导炸弹导引规律,给出了考虑重力补偿的BTT比例导引规律的制导指令方程推导过程。 理论分析和数字仿真表明,本文运用的经典控制和基于LMI方法具有极点约束的H_∞状态反馈设计的自动驾驶仪,都有较好的控制效果,为以后的工程化应用提供了有益的参考。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TP29-AD

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 郭正勇;BTT滑翔增程制导炸弹制导控制系统的设计与仿真[D];南京理工大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 庞瑞;史忠科;;导弹混合BTT/STT变结构控制器设计与仿真[J];弹箭与制导学报;2009年01期
2 袁国安;和红杰;杨传春;郑昉;;解析美军四次军事变革[J];飞航导弹;2006年08期
3 张靖男;赵兴锋;郑志强;;BTT导弹的发展现状与趋势[J];飞航导弹;2006年10期
4 郭振华,李忠应;BTT 导弹控制方案研究[J];飞航导弹;1998年04期
5 聂永芳,周卿吉,张涛;制导规律研究现状及展望[J];飞行力学;2001年03期
6 郭鸿武,刘明俊;BTT导弹自动驾驶仪的多变量频域法解耦设计[J];国防科技大学学报;1999年06期
7 栾泽威;崔平远;郑建华;;考虑重力补偿的BTT-90导弹比例导引规律研究[J];航空兵器;1992年02期
8 王守斌,崔祜涛,栾泽威,杨涤;静不稳定BTT导弹自动驾驶仪设计[J];航空兵器;1998年01期
9 孟祥谦,董友亮,包小林;发展我国制导炸弹的思考[J];航空兵器;2001年02期
10 张友安,杨旭,崔平远,杨涤;BTT导弹的神经网络自适应反馈线性化控制[J];航空学报;2000年01期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 蒋金哲;;单旋翼涵道风扇式无人直升机的钟摆现象与控制[J];兵工自动化;2007年05期
2 崔松;韩裕生;姚翎;;飞航式空地武器末制导性能分析[J];兵工自动化;2009年08期
3 高璇;周徐昌;潘逊;;基于BTT的反鱼雷鱼雷控制技术[J];兵工自动化;2010年10期
4 臧月进;陈欣;张民;;空-空导弹μ综合控制降阶与算法[J];兵工自动化;2011年12期
5 彭绍雄;李学园;袁洪武;邹强;;舰空导弹双模复合制导交班误差模型分析[J];兵工自动化;2012年02期
6 彭绍雄;李学园;邹强;;CADET在舰空导弹比例导引制导系统中的应用[J];兵工自动化;2012年03期
7 第五鹏杰;杨树兴;;微小型多旋翼飞行器的非线性建模研究[J];兵工自动化;2012年06期
8 拓怀德;三自由度转动体角度转换的矩阵法[J];兵工学报;1996年02期
9 于英杰,张运,刘藻珍;制导航弹飞行力学中的坐标系研究[J];兵工学报;2002年02期
10 齐占元,徐文旭,张更宇;射击仿真过程中的命中判断方法研究[J];兵工学报;2003年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 穆育强;钱龙军;盛安冬;;制导炸弹误差模型的仿真与分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 陈洁;潘长鹏;顾文锦;;超声速巡航导弹的纵向通道控制系统设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 黄琳;段志生;杨莹;;现代飞行器控制的几个科学问题[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 杨宝庆;毕永涛;姚郁;金晶;;基于预测控制的直接侧向力气动力复合控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
5 李聪颖;韩蕾;于进勇;许晓飞;;反舰导弹末端机动的控制技术比较研究[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
6 马广富;刘刚;黄静;李传江;;基于Gauss伪光谱算法的航天器姿态快速机动控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
7 李勋;费树岷;余雷;朱海荣;;STT巡航导弹纵向通道非线性动态逆控制器的设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
8 王永;朱竹婷;张雷;彭程;;弹性体导弹的预见跟踪控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
9 刘蕾;张国山;;基于动态补偿的受扰线性系统最优跟踪控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
10 余跃;刘藻珍;;扩展卡尔曼滤波器在导弹制导系统中的应用与仿真[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 侯婷;离散时间Markov跳变系统的稳定性与鲁棒H_2/H_∞控制[D];山东科技大学;2010年
2 郭志伟;飞机的非线性自修复控制研究[D];中国科学技术大学;2010年
3 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
4 魏文俭;激光制导光电对抗半实物仿真关键技术与系统研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 葛健全;简控灵巧子弹控制技术研究与射击效能分析[D];国防科学技术大学;2009年
6 杨涛;面向空间任务的追踪理论与应用研究[D];国防科学技术大学;2010年
7 唐志国;机械臂操作柔性负载系统分布参数建模与控制方法研究[D];吉林大学;2011年
8 宋新;跨共振的周期—积分边值问题[D];吉林大学;2011年
9 修观;非线性模型预测控制方法在滑翔弹道控制中的应用研究[D];南京理工大学;2011年
10 徐一鸣;小灵巧炸弹末制导关键技术研究[D];南京理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
2 吴国强;无人机航迹跟踪控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张斌;基于MIMU的捷联惯性导航系统数据采集与处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 吴鑫;舰载机自动着舰控制系统设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 辛贵州;无人飞行器航迹规划算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 马宏男;高速水下航行体半实物实时仿真系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 王丹丹;救助船相对受援船动力定位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 翟欢欢;基于递推的船舶航向鲁棒控制器设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 张志富;三轴摇摆台伺服系统设计及精度问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 徐永旺;无人机自动驾驶仪设计及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张鸣,祝学军,陈海东;滚转导弹耦合性分析[J];导弹与航天运载技术;2005年04期
2 孙瑞胜;薛晓中;付琳;;一种制导炸弹侧向运动的解耦控制[J];弹箭与制导学报;2004年S5期
3 庞瑞;史忠科;;导弹混合BTT/STT变结构控制器设计与仿真[J];弹箭与制导学报;2009年01期
4 袁国安;和红杰;杨传春;郑昉;;解析美军四次军事变革[J];飞航导弹;2006年08期
5 张靖男;赵兴锋;郑志强;;BTT导弹的发展现状与趋势[J];飞航导弹;2006年10期
6 李亮;谢永亮;白艳丽;顾江;;现代战争封喉剑——信息化空袭弹药[J];飞航导弹;2007年10期
7 王凌艳;吕鸣;孙未蒙;曹娟;;BTT导弹的解耦问题综述[J];飞航导弹;2009年06期
8 郭振华,李忠应;BTT 导弹控制方案研究[J];飞航导弹;1998年04期
9 聂永芳,周卿吉,张涛;制导规律研究现状及展望[J];飞行力学;2001年03期
10 周芸,邹振宁 ,冷锋;精确打击:信息化战场急先锋[J];国防技术基础;2004年01期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 李帆;不确定性系统的解耦控制与稳定裕度分析[D];西北工业大学;2001年
2 袁天保;弹道导弹滚动飞行动力学与控制研究[D];国防科学技术大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 汤一华;BTT导弹鲁棒H_∞自动驾驶仪设计[D];西北工业大学;2004年
2 职晓波;基于多变量解耦的直接升力控制应用与仿真[D];西北工业大学;2007年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张红岩 ,张明廉;现代自动导引导弹导引规律的研究[J];北京航空学院学报;1987年03期
2 胡建和,李忠应;地-空导弹自适应最优制导律初探[J];北京航空航天大学学报;1991年03期
3 柯浩,过崇伟,周慧钟;全向攻击比例导引律的优化及其攻击特性研究[J];北京航空航天大学学报;1991年03期
4 李秋月,李忠应;倾斜转弯导弹制导与控制系统评述[J];北京航空航天大学学报;1993年03期
5 胡云安;陈晔;张效义;;双滑模变结构控制系统设计及应用[J];弹箭与制导学报;2003年S3期
6 栾泽威;杨涤;;倾斜转弯控制技术综述[J];航空兵器;1991年01期
7 刘杰,杨小良,赵鹏;固体冲压发动机+BTT导弹一体化设计问题讨论[J];航空兵器;2002年06期
8 王锡泉;远程空空导弹BTT精确控制问题[J];航空兵器;2003年05期
9 张友安,杨旭,崔平远,杨涤;BTT导弹的神经网络自适应反馈线性化控制[J];航空学报;2000年01期
10 周军,陈新海,冯文剑,郑焕敏;变结构自适应控制在BTT导弹中的应用[J];航空学报;1994年08期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘勇,沈毅,王焕钢,胡恒章;激光制导炸弹的神经网络鲁棒控制[J];系统工程与电子技术;1999年09期
2 张永,孟秀云;DIS中基于某型制导炸弹的模型库设计[J];计算机仿真;2004年03期
3 桑保华,薛晓中,柏静,孙瑞胜;制导炸弹的实时仿真可视化系统设计[J];系统仿真学报;2005年05期
4 肖霞;;MQ-9“捕食者”无人机首次投放GPS制导炸弹[J];电子对抗;2008年03期
5 张毅刚;哈工大研制成激光制导炸弹自动检测系统[J];国外电子测量技术;2000年01期
6 葛强胜,方绪怀,郭跃;大型桥梁抗激光制导炸弹袭击对策探讨[J];光电技术应用;2004年02期
7 宋恒,肖坤,王振家,汪浩生;基于ANFIS的制导炸弹智能控制系统[J];火力与指挥控制;2003年S1期
8 金光军,王仕成;风标导引式制导炸弹建模技术研究[J];红外与激光工程;2003年01期
9 施德恒,熊水英;激光半主动寻的制导炸弹发展综述[J];红外技术;2000年02期
10 吴盘龙;陈帅;薄煜明;;精确制导炸弹传递对准仿真平台研究[J];计算机仿真;2009年02期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 穆育强;钱龙军;盛安冬;;制导炸弹误差模型的仿真与分析[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 苏世明;徐锦;刘珍阳;徐世录;;激光制导武器的发展现状[A];2006年全国光电技术学术交流会会议文集(A 光电系统总体技术专题)[C];2006年
3 耿丽娜;郑志强;;基于遗传算法的制导炸弹最优控制律[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 记者 赵毅 蒋国鹏;美报称布什曾婉拒向以提供制导炸弹[N];新华每日电讯;2009年
2 本报专稿 陈光文;灵活精确的打击“精灵”[N];世界报;2010年
3 春风;美国 购新导弹欲破俄防空网[N];中国航天报;2010年
4 祖典 刘锁 关明 悦佳 立即 洪山;短信快递[N];中国航空报;2004年
5 乐俊淮;新弹实战,美军喜忧参半[N];中国国防报;2003年
6 ;伊朗已升级F——14战机[N];新华每日电讯;2010年
7 忠和;J D A M:高科技孕育的“杀手”[N];中国国防报;2003年
8 王君学;隐形空袭刍议[N];解放军报;2010年
9 马俊;中国首次展示打航母武器[N];国防时报;2010年
10 杨亮;杰达姆成为夺命魔王[N];科技日报;2003年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 王航;SINS/GPS制导炸弹鲁棒控制方法研究[D];南京理工大学;2009年
2 梁卓;SINS/GPS制导炸弹变结构制导控制系统设计与研究[D];南京理工大学;2009年
3 张靖男;制导炸弹多模型及预测控制技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
4 刘育浩;适于惯性制导炸弹的捷联惯导关键技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 耿丽娜;制导炸弹投放区计算研究[D];国防科学技术大学;2009年
6 孔星炜;用于微捷联惯导系统的传递对准技术研究[D];清华大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 罗珊;先进航空炸弹制导技术研究[D];南京航空航天大学;2013年
2 邹卫军;简易制导炸弹控制系统设计与实现[D];南京理工大学;2003年
3 原义琴;航空时敏制导炸弹飞控软件设计与实现[D];南京理工大学;2014年
4 张萍萍;某简易制导炸弹飞行控制系统的参数设计与仿真[D];南京理工大学;2003年
5 郭正勇;BTT滑翔增程制导炸弹制导控制系统的设计与仿真[D];南京理工大学;2010年
6 吕晨;滑翔制导炸弹可视化仿真系统设计[D];南京理工大学;2014年
7 赵鑫宇;简易制导炸弹的导引律研究[D];南京理工大学;2008年
8 陈茜;制导炸弹可视化监控软件设计[D];南京理工大学;2009年
9 刘经纬;制导炸弹飞行性能及与面基拦截弹攻防对抗仿真研究[D];南昌航空大学;2008年
10 胡耀坤;制导炸弹倾斜转弯飞行控制系统设计与仿真研究[D];南京理工大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026