导弹拦截末段制导律与复合控制研究

【摘要】：直接力/气动力复合控制是未来导弹拦截的标志性技术,代表了导弹控制方式的发展方向。本文对导弹拦截末段导引律和直接力/气动力复合控制展开研究,主要做了以下工作: 基于MATLAB建立了导弹运动学模型,同时对比例导引法进行了三维离散化建模,在此基础上开发出了导弹可视化动态拦截模拟平台,为后续研究建立了一个比较直观的研究平台。 通过对导弹-目标相对运动模型进行线性化的基础上,提出了一种改进的最优滑模制导律。该制导律兼具最优控制和滑模控制的优点,与传统制导律和部分现代制导律相比,在目标机动的时候,在一定程度上改善了导弹的制导效果。 提出了一种直接力/气动力复合控制新方案,在姿控方式下建立直接力/气动力复合控制模型,根据导弹-目标相对运动和比例导引法推导出了模型的切换条件;在直接力控制子系统下,提出了基于Fliess泛函展开的直接力最优点火策略。 提出了一种基于内模控制结构的H2解析解耦设计方法,在轨控方式下针对一类改进的导弹数学模型,解决系统的不确定性和由直接力导致的耦合问题。 最后,依据假定导弹参数,编写Matlab程序,分别对改进的最优滑模制导律、基于切换和最优点火策略的复合控制模型和基于内模控制结构的H_2解析解耦设计方法进行了仿真计算和结果分析。