一、导弹控制系统仿真技术(论文文献综述)
蒋晨[1](2021)在《多弹的时空协同方法及仿真研究》文中认为随着坦克技术的发展,坦克所装备的新型装甲和主动防御技术提升了当前坦克的防御能力。但是,随着“蜂群”技术的到来,在军事领域中,将“蜂群”技术引入反坦克导弹技术领域,即引入多弹协同攻击技术是很有必要的。在多弹协同攻击技术中,其主要通过时间协同和空间协同来进行表现。目前,国内外对于时间协同方面的研究成果非常丰富,但对于空间协同这方面的研究还比较少。因此,本论文结合时间协同和空间协同一起研究就具有非常重要的研究价值。本论文依托于多枚导弹所期望的导弹—目标之间的视线(The line of sight,缩写LOS),从它们的相对方向出发对目标实施打击,最终实现命中这个问题,提出了一种将时间协同和空间协同相结合的多弹时空协同方法对多枚导弹进行制导。首先,基于相对运动关系,分析导弹群和目标之间的位置关系,进而建立多弹的时空协同数学模型。然后,在多智能体系统协同控制理论的基础之上,从两个方向设计多弹时空协同方法:(1)基于视线方向完成时间协同方法的实现;(2)基于视线法向完成空间协同方法的实现。从第一个方向作为切入点是为了保证在限定的时间内,所有导弹打击目标时的时间可以趋于一致;从第二个方向作为切入点是为了保证在限定的时间内,导弹与导弹之间的相对视线角可以逐渐趋近于所预期的数值。最后,通过Matlab/Simulink软件仿真验证了所设计的多弹时空协同方法的有效性。证明该方法可以使得导弹群从所期望的导弹—目标之间的弹目相对视线方向同时命中所要击打的敌对目标。本论文所研究的方法,其仿真结果表明:所有导弹在限定的时间内对目标的打击都可以命中,满足了论文的预期效果。该方法不仅可以在视线方向过载指令的作用下,使得相对距离、相对距离速率以及剩余飞行时间在14s左右趋于一个固定值;而且还可以在视线法向过载指令的作用下,使得相对视线角的误差和视线角的速率迅速收敛,并且在12s左右最终趋近于零。同时,该方法还使得每枚导弹在视线方向和视线法向上的可用过载比预期的要小。仿真数据结果近一步表明了该导弹群的脱靶量小于1.390m;它们的相对弹目视线角误差趋于零的速度更快,也都小于4×10-6(°);并且它们的打击时刻在有限时间内也近似趋于一致,其最大时间偏差小于0.1s。因此,本论文所描述的多弹时空协同方法在导弹制导方面具有一定的优势以及有效性,也提高了导弹的作战能力。
梁成[2](2020)在《国产某型反无人机导弹控制系统设计及仿真》文中研究指明随着无人机的飞速发展和不断普及,已经被各个领域广泛的使用,与此同时,它的安全隐患也逐渐的暴露出来,在被一些没有受过专业训练的用户以及一些违法用户所利用,就极有可能对公共财产和个人隐私以及公民的生命安全带来巨大的威胁。为了应对这些威胁需要研发一款低空反无人机导弹防御系统,这套系统可以打击低空或者超低空入侵的空中目标(无人机)。本文主要针对这套低空导弹防御系统的控制稳定系统进行建模和分析设计。主要内容如下:本文首先建立了低空防御导弹的坐标系,并对低空防御导弹的动态模型进行分析。根据低空防御导弹的受力分析,推导得到了低空防御导弹的弹体运动学方程组和弹体动力学方程组,并且建立了攻角、侧滑角、弹道倾角和弹道偏角这四个角度的计算模型。完成了对低空防御导弹运动学和动力学数学模型的建立。采用了固化原则和小扰动假设使导弹的数学模型转换为线性化方程组。其次在导弹气动外形布局分析的基础上,通过计算和测量得到了导弹的气动参数,在得出数学模型的基础上分别建立俯仰、偏航和滚转三个通道的传递函数,通过对PID算法的分析和比较,设计了三个通道的控制律,使低空防御导弹能在整个飞行期间稳定的飞向目标,达到了预期设计效果。最后使用Matlab进行仿真设计并对仿真结果进行分析。对这款低空防御导弹在飞行过程中的俯仰、偏航和滚转这三个通道进行了姿态控制仿真,使导弹的姿态达到稳定。通过最后的仿真结果表明本文在对导弹控制的过程中达到了预期的要求。
范天祥[3](2020)在《导弹伺服系统虚拟样机仿真与验证》文中认为导弹在沿预定弹道飞行的过程中,可能不可避免地要受到各种内部干扰(弹体结构误差、控制仪器误差、发动机推力误差等)和外部干扰(气流、风等气象条件的变化)的影响,从而致使导弹改变了它的飞行姿态,最终导致导弹偏离预定轨迹。导弹伺服系统通过接收控制系统的控制信号,推动作动器使得发动机喷管的摆角做出相应改变,让导弹按照正确的轨迹稳定飞行。本课题将虚拟样机技术应用于导弹伺服系统的仿真,可使设计人员在各种虚拟环境中真实地模拟导弹伺服系统飞行姿态情况,快速分析多种设计方案,可以帮助设计人员完成无数次物理样机无法进行的仿真试验,直至获得导弹伺服系统的优化设计方案。基于以上研究背景,本课题使用联合仿真的方式对导弹伺服系统虚拟样机进行仿真与验证。首先,通过研究导弹伺服系统的组成以及其工作原理,搭建导弹伺服系统数学模型,制定导弹伺服系统指标体系,从而完成了导弹伺服系统整体模型的搭建;继而,使用Solid Works搭建导弹伺服系统机械模型,同时使用AMESim搭建导弹伺服系统液压模型,通过ADAMS与AMESim机液联合仿真的方式对导弹伺服系统进行运动学以及动力学的仿真分析,以此来验证导弹伺服系统机械模型的合理性。由于AMEsim的控制器模型过于简单,本课题利用Simulink对导弹伺服系统的控制器进行设计,通过分析系统的稳定性、静态特性及动态特性,来设计传统PID控制器以及鲁棒控制器,将合适的控制器导入导弹伺服系统控制模型中,从而完成导弹伺服控制系统的仿真;最后,利用ADAMS、AMESim与Simulink三个平台实现机电液一体化联合仿真,通过多领域协同仿真技术对导弹伺服系统进行交叉协同仿真,虽然联合仿真模型搭建比较复杂,但其仿真的结果与实际系统更为契合。通过对联合仿真结果的分析,将其与导弹伺服系统指标体系进行检验,最终实现导弹伺服系统虚拟样机仿真与验证。
石静迎[4](2019)在《打击机动目标的面对称导弹飞行的多维泰勒网优化控制》文中进行了进一步梳理导弹作为精确制导武器中的重要一员,逐渐成为现代化战场中不可或缺的武器装备。制导与控制系统的研究与设计是提高导弹作战性能的关键。本文以面对称导弹为研究对象,研究打击机动目标的末端制导控制系统,提出了基于多维泰勒网优化控制的打击三维空间内机动目标的面对称导弹末端制导控制系统设计方法。同时,为了对比设计了基于PID优化控制和滑模变结构优化控制的制导控制系统,并使用MATLAB对系统进行仿真分析与对比。本文的主要内容如下:首先对面对称导弹进行简单介绍,根据其特点和控制方式,阐述其制导控制系统设计中的主要问题,介绍末端制导控制系统组成及设计思路,并对国内外研究现状进行总结。其次建立面对称导弹数学模型,为后文制导与控制系统的设计与仿真奠定基础。在分析导弹所受的力和力矩的基础上,建立面对称导弹的六自由度非线性运动方程组。考虑面对称导弹受控关键因素,建立起导弹非线性控制系统模型。考虑环境干扰,建立风场模型和风扰动下的导弹运动学模型。然后是末端制导规律设计。为打击三维空间内机动目标,设计自适应滑模末端制导律,并建立仿真模型,对末端制导规律进行仿真,验证了所设计制导规律的有效性。接着是控制系统设计。针对面对称导弹的运动和控制方式的特点,考虑舵机非线性环节和倾斜转弯方式导致的通道间的耦合,分别基于PID、需要精确机理模型的滑模变结构和多维泰勒网设计三通道协调的自动驾驶仪。结合所设计末端制导规律和控制系统,进行打击机动目标的制导控制系统全通道六自由度仿真,并进行气动参数摄动实验和风干扰实验,检验不同控制器作用下的制导控制系统性能。相同条件下的仿真结果表明基于多维泰勒网优化控制的末端制导控制系统具有最好的打击精度、抗风干扰能力和鲁棒性。最后,采用MATLAB GUI设计面对称导弹制导控制系统仿真平台,方便与用户交流及展示仿真结果。
马珍珍[5](2019)在《基于群智能优化的空空导弹鲁棒PID控制器设计》文中提出空空导弹作为现代空战中的主要武器,其性能的高低成为决定空战胜负的重要因素。目前,新一代导弹面临诸如非线性特性、通道耦合和各类不确定性等控制难题,采用经典控制理论设计的控制器已经难以解决,而采用H∞和μ综合等传统鲁棒控制方法设计的控制器存在阶次过高难以工程化应用的问题。本文以经典PID控制器作为系统控制结构,在控制系统设计中考虑系统的鲁棒性能指标,并且采用群智能优化中的非支配排序化学反应优化算法优化控制器参数,以完成鲁棒PID控制器设计。首先,本文建立了样例空空导弹非线性数学模型并对其进行了配平线性化,对各特征点线性化模型进行了操稳性分析、基于奇异值曲线的频域分析和对象不确定性分析,为后续鲁棒PID控制器的设计提供了基础。其次,通过对线性模型纵向通道的鲁棒控制器设计获取权函数,权函数在鲁棒PID控制器设计过程中用于计算鲁棒性指标。由于权函数的选取没有一般性的理论指导,因此提出群智能优化中的化学反应优化算法优化设计满足控制要求的权函数。再次,在Raytheon驾驶仪控制结构下,同时考虑闭环系统鲁棒性,应用上述优化所得权函数完成样例空空导弹鲁棒PID控制器设计。并且提出了一种非支配排序化学反应优化算法用于控制器参数的优化设计,针对H∞和μ综合控制方法的特点分别对算法进行了改进,并从时域和频域分别分析了鲁棒PID控制器的性能。最后,采用样例空空导弹非线性六自由度模型,对闭环系统的控制性能进行了综合仿真验证。通过参数插值方法得到了特征点间的控制参数,采用给定典型输入信号验证了系统的标称性能,并对其气动参数的主项和交叉项进行拉偏以验证其鲁棒性能。仿真结果表明,本文提出的基于群智能优化方法所设计的样例空空导弹鲁棒PID控制器性能满足要求。
宋轶姝,齐鸣[6](2017)在《控制系统国内标准概况及标准规划建议》文中进行了进一步梳理简要介绍控制系统国内标准现状,结合控制系统相关技术发展趋势,选取控制系统中精确制导、电子系统综合和抗干扰等几个关键技术发展方向,提出标准规划与制定建议。
陈曦[7](2016)在《某型反坦克导弹激光驾束与毫米波制导对比研究》文中进行了进一步梳理随着新工艺、新技术、新材料的出现,速度更快、火力更猛、防护能力更强的新式主战坦克不断出现,促使世界各国努力研制性能更加优秀的新型反坦克武器。反坦克导弹技术是具有高度综合性的技术,关键技术主要包括总体设计、控制与制导、战斗部设计、推进技术及装药技术等。本文以某型反坦克导弹为研究对象,根据坦克目标特性和制导需要分别设计了激光驾束制导控制系统和毫米波雷达控制系统;以某弹体参数为基础,首先建立了反坦克导弹的数学模型,进行了气动仿真计算;根据滚转弹制导控制回路的特点,建立了滚转弹制导控制回路数学模型,利用Matlab/Simulink进行了仿真。本文在激光驾束制导系统方案中采用了模型跟踪变结构控制原理设计俯仰、偏航通道的稳定回路;毫米波制导方案则采用成熟的PID控制算法,完成导引头伺服控制系统方案设计,对控制回路各部分建立线性化数学模型并进行仿真。仿真结果表明,两种控制系统设计均取得了较好的效果,激光制导精度高,而毫米波制导则在烟雾和不良天候等条件下具有很好的抗干扰能力。
夏凌晨[8](2016)在《打击静态目标的轴对称巡航导弹飞行的多维泰勒网优化控制研究》文中研究说明在现代化战场中,巡航导弹因其强大的杀伤力与定点打击能力对战争局势的发展起到了不可替代的作用。巡航导弹是一种具有精确打击特点的高科技武器。同时,由于巡航导弹较高的性价比与灵活的机动性,因此越来越多的国家开始重视研制巡航导弹。一个设计良好的控制系统对于巡航导弹的精确打击能力起到了举足轻重的作用。随着控制理论的不断发展,至今涌现出一大批优秀的控制方法。巡航导弹模型复杂,具有非线性与强耦合的特点。本文针对打击静态目标的轴对称巡航导弹的全弹道飞行轨迹运用了三种不同的控制方法设计了相应的控制系统,并且使用了MATLAB仿真来对比各自的优缺点,这里重点介绍PID神经网络控制与多维泰勒网优化控制及其控制效果。本文首先分析了理想条件下导弹非线性、全耦合的六自由度运动方程组,考虑到巡航导弹实际飞行中所需的物理环节,加入了舵机与速率陀螺仪等结构。同时分析了大气风扰动模型,并将大气风扰动模型加入到导弹系统中。本文的主要内容包括:1.分析了并建立了导弹动力学系统仿真模型,分别分析了理想条件下和大气风扰动影响下的导弹运动方程组。2.选取PID神经网络控制方法作为第一种控制方法,将其应用于导弹控制系统设计中。从已有的研究来看,PID神经网络控制对于一般非线性系统有着较好的控制效果。本文根据巡航导弹机理模型采用分通道设计方法,对每个通道分别设计了PID神经网络控制器,然后进行全通道仿真。3.采用了新提出的多维泰勒网优化控制作为第二种控制方法。本文首先介绍了多维泰勒网优化控制理论,然后介绍了用极小值原理求取被控对象模型的最优控制信号算法及用共轭梯度法优化多维泰勒网控制器参数算法。本文在分通道情况下设计了多维泰勒网优化控制器,然后运用共轭梯度法进行优化,最后进行全通道仿真。4.设计了系统仿真界面。无风情况下进行仿真实验,分别比较PID神经网络控制器与多维泰勒网优化控制器的控制效果。建立风模型,加入风干扰后再比较三种控制方法的控制效果。同等条件下,对于本文所建立的导弹模型进行飞行控制,相比较PID神经网络控制与PID控制,仿真结果表明在给定几种风干扰情况下多维泰勒网在导弹轨迹控制方面具有更好的抗干扰性。
马娜娜[9](2015)在《飞行器制导与控制系统优化设计及弹道仿真》文中指出作为当前最重要的制导武器,导弹已经成为现代战场的主角,是各国军事力量发展的重要方向。导弹控制系统作为导弹的核心组成部分,在导弹精确打击目标和控制飞行稳定方面都起着极其重要的作用。然而,随着日益增加的射程、命中精度的需求以及越来越复杂的系统结构使得传统的控制方法往往不能完成导弹的控制任务,研究并设计出兼具快速性和鲁棒性的新型导弹控制器成为当前研究的热点。针对STT(Side-To-Turn,侧滑转弯)导弹控制系统的特性,本论文基于滑模变结构控制理论,提出了一种对于外界干扰、参数摄动以及系统不确定性问题都具有鲁棒性的导弹自动驾驶仪设计方法,并对设计的系统进行仿真分析和验证。本文主要完成的工作有:首先,介绍了该课题研究的背景、目的和意义,对于导弹控制系统的国内外发展现状和主要设计方法进行综述。其次,STT导弹数学模型的建立。介绍了本论文设计过程中需要的坐标系以及各个坐标系之间的相互转换关系,同时在弹体坐标系内对导弹受到的力和力矩进行分析,根据STT控制导弹的特点,在适当的假设条件下,建立STT导弹的数学模型。然后,STT导弹自动驾驶仪的设计。首先针对STT导弹运动模型,运用经典控制理论方法设计三通道的自动驾驶仪,通过仿真验证得知,当参数摄动较大时该控制器的控制性能并不理想。然后运用滑模变结构控制理论对内部参数摄动和外界干扰具有不变性这一特点,设计滑模变结构自动驾驶仪,同时运用指数趋近律和准滑动模态相结合的方法来削弱抖振,通过观察对比不同参数摄动百分比下的仿真曲线,来验证该设计的可行性和优越性。最后,STT导弹的弹道仿真。将控制系统与导引律相结合,对所设计的STT导弹自动驾驶仪进行三通道联合仿真,借助工具Matlab下的Simulink软件搭建仿真模型,进而完成对导弹制导系统的六自由度弹道仿真。同时运用LabVIEW可视化图形编程软件设计弹道仿真界面,通过人机交互的方式观察弹道仿真曲线并验证该仿真的正确性。
郑佳焜[10](2014)在《基于不确定性的导弹控制系统优化设计研究》文中认为本文以BTT导弹的控制系统为研究对象,对导弹基于不确定性的控制系统进行优化设计和仿真。由于BTT导弹控制系统是一种非线性耦合很强的复杂系统,经典控制方法难以满足新型导弹的性能要求,本文采用了设计非线性控制系统强有力的工具——反演控制设计方法,设计了导弹反演控制器。在此基础上分别采用了单目标和多目标优化算法对其进行基于不确定性的优化设计与仿真分析。首先,本文根据导弹动力学原理,通过一些合理的简化假设建立了BTT导弹的数学模型。以此为基础,利用反演控制设计方法对导弹滚转通道进行控制器设计并单独仿真验证,再对其余两通道也分别设计了反演控制器,然后取两组不同的控制参数进行三通道联合仿真,分析对比结果,为下一步优化工作提供方向与参考。之后对导弹的不确定性来源进行分析,深入研究考虑不确定性的导弹优化问题,给出导弹不确性优化求解策略。为解决计算量巨大的问题,考虑采用基于代理模型的稳健优化方法进行优化计算。最后在上述的工作基础上,分别设计了基于不确定性的导弹优化仿真与基于标称数据的导弹优化仿真,优化算法包含了单目标遗传算法和多目标遗传算法。将不同的优化结果分别代入具有不确定性的导弹控制程序进行多次试验仿真,对仿真结果进行了分析评估。本文采用的反演控制设计方法是近二十年才发展起来的一种比较新颖的控制方法,也是目前解决非线性控制问题最有效的设计方法。仿真结果表明单目标优化方案能够获得较好的稳健性,即在导弹的飞行过程中保持控制稳定性;而多目标优化方案则获得了Pareto优化解集,在满足了性能要求之外还提供了多种不同的选择,相比之下更具有工程应用价值。
二、导弹控制系统仿真技术(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、导弹控制系统仿真技术(论文提纲范文)
(1)多弹的时空协同方法及仿真研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 课题研究背景及意义 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 国外研究现状 |
1.3.2 国内研究现状 |
1.4 论文主要工作及组织结构 |
2 多弹时空协同模型的建立 |
2.1 引言 |
2.2 所用坐标系及转换关系 |
2.2.1 所用坐标系 |
2.2.2 各坐标系之间的转换关系 |
2.3 基于运动学的导弹运动方程组研究 |
2.3.1 基于运动学的导弹质心运动方程分析 |
2.3.2 基于运动学的导弹绕质心转动方程分析 |
2.4 单枚导弹—目标的相对运动模型建立 |
2.5 多弹时空协同数学模型建立 |
2.6 本章小结 |
3 多弹时空协同方法的实现 |
3.1 引言 |
3.2 多智能体协同控制理论研究 |
3.2.1 基于协同控制理论的图论分析 |
3.2.2 基于协同控制理论的矩阵论分析 |
3.2.3 Lyapunov稳定性定理 |
3.3 实现分布式时间协同方法 |
3.3.1 针对时间协同方法的设计目标 |
3.3.2 针对时间协同的设计方法及其稳定性证明 |
3.4 实现分布式空间协同方法 |
3.4.1 针对空间协同方法的设计目标 |
3.4.2 针对空间协同的设计方法及其稳定性证明 |
3.5 本章小结 |
4 多弹时空协同方法的仿真 |
4.1 基于Matlab/Simulink构造仿真模型 |
4.1.1 目标模型搭建 |
4.1.2 导弹模型搭建 |
4.1.3 时空协同方法模型搭建 |
4.1.4 舵机系统模型搭建 |
4.1.5 3枚导弹打击目标时的总体仿真搭建 |
4.2 仿真分析 |
4.2.1 仿真初始数据 |
4.2.2 仿真结果及分析 |
4.3 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
(2)国产某型反无人机导弹控制系统设计及仿真(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 导弹控制系统的组成 |
1.3 导弹控制系统国内外研究现状 |
1.4 论文研究的主要安排 |
第二章 导弹运动的数学模型 |
2.1 引言 |
2.2 坐标系及其转换 |
2.2.1 坐标系的分类和定义 |
2.2.2 常用坐标系的转换 |
2.3 作用在弹体上的力和力矩 |
2.3.1 作用力 |
2.3.2 作用力矩 |
2.4 导弹的运动方程 |
2.4.1 导弹的运动学方程 |
2.4.2 导弹的动力学方程 |
2.5 导弹模型的简化 |
2.6 本章小结 |
第三章 某型导弹的控制系统研究 |
3.1 导弹布局及结构参数 |
3.2 导弹的控制方式 |
3.3 导弹运动的传递函数 |
3.4 导弹的控制规律 |
3.4.1 PID控制 |
3.4.2 导弹控制律的比较 |
3.5 本章小结 |
第四章 导弹控制系统的仿真及分析 |
4.1 导弹的控制系统仿真程序设计 |
4.2 仿真结果及分析 |
4.2.1 导弹俯仰通道仿真 |
4.2.2 导弹偏航通道仿真 |
4.2.3 导弹滚转通道仿真 |
4.2.4 导弹控制系统仿真分析 |
4.3 本章小结 |
第五章 结论 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
攻读学位期间所取得的相关科研成果 |
致谢 |
(3)导弹伺服系统虚拟样机仿真与验证(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 导弹伺服系统仿真研究现状 |
1.2.2 虚拟样机技术研究现状 |
1.2.3 虚拟样机技术在导弹伺服系统中应用现状 |
1.3 论文的主要研究内容 |
第2章 导弹伺服系统总体模型搭建 |
2.1 引言 |
2.2 导弹伺服系统组成及工作原理 |
2.2.1 导弹伺服系统组成 |
2.2.2 导弹伺服系统工作原理 |
2.3 导弹伺服系统数学模型搭建 |
2.4 导弹伺服系统指标 |
2.5 本章小结 |
第3章 导弹伺服系统动力学与运动学仿真 |
3.1 引言 |
3.2 搭建导弹伺服系统动力学模型 |
3.2.1 导弹伺服系统结构方案设计 |
3.2.2 Solid Works搭建导弹伺服系统机械模型 |
3.2.3 ADAMS搭建导弹伺服系统动力学模型 |
3.3 AMESim搭建导弹伺服系统液压模型 |
3.4 ADAMS与 AMESim联合仿真 |
3.4.1 搭建机液联合仿真虚拟样机 |
3.4.2 系统动力学分析 |
3.4.3 系统运动学分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 导弹伺服系统PID控制器设计 |
4.1 引言 |
4.2 导弹伺服控制系统基本要求及特征 |
4.3 导弹伺服系统性能分析 |
4.3.1 系统稳定性 |
4.3.2 静态特性 |
4.3.3 动态特性 |
4.4 PID控制器设计及仿真分析 |
4.4.1 传统PID控制策略简介 |
4.4.2 传统PID控制器的设计及仿真 |
4.5 本章小结 |
第5章 导弹伺服系统鲁棒控制器设计 |
5.1 引言 |
5.2 鲁棒控制不确定性 |
5.2.1 系统结构不确定性 |
5.2.2 系统非结构不确定性 |
5.3 鲁棒H_∞控制理论 |
5.3.1 H_∞控制的标准问题 |
5.3.2 H_∞混合灵敏度概念 |
5.3.3 加权函数选择标准 |
5.4 鲁棒H_∞控制器的设计 |
5.5 系统仿真结果分析 |
5.6 本章小结 |
第6章 导弹伺服系统机电液联合仿真 |
6.1 引言 |
6.2 导弹伺服系统机电液一体化建模 |
6.3 机电液联合仿真的实现 |
6.3.1 AMESim与 Simulink联合仿真流程 |
6.3.2 AMESim中输入输出接口设置 |
6.3.3 Simulink中搭建联合仿真模型 |
6.4 机电液联合仿真结果分析 |
6.4.1 系统控制理论分析 |
6.4.2 系统动力学分析 |
6.4.3 系统运动学分析 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
致谢 |
(4)打击机动目标的面对称导弹飞行的多维泰勒网优化控制(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究的背景及意义 |
1.2 末端攻击制导控制系统 |
1.2.1 末端制导控制系统组成 |
1.2.2 末端制导控制系统设计思路 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 末端制导规律研究 |
1.3.2 导弹控制系统设计方法研究 |
1.4 课题的研究内容和结构安排 |
第二章 面对称导弹数学模型 |
2.1 常用坐标系及相互转换 |
2.1.1 常用坐标系 |
2.1.2 坐标系之间的转换 |
2.2 导弹运动方程组数学建模 |
2.2.1 作用在导弹上的力和力矩 |
2.2.2 导弹运动方程组 |
2.3 导弹控制系统模型 |
2.4 风扰动下的导弹运动学模型 |
2.4.1 风场建模 |
2.4.2 考虑风的导弹数学模型 |
2.5 非线性舵机模型 |
2.6 本章小结 |
第三章 末端制导规律设计 |
3.1 导弹导引规律分析 |
3.2 自适应滑模制导规律设计 |
3.2.1 三维空间弹目相对运动关系 |
3.2.2 自适应滑模制导规律 |
3.3 末端制导规律的建模与仿真 |
3.3.1 仿真模型的建立 |
3.3.2 制导规律的仿真实现与分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 面对称导弹控制系统分析与设计 |
4.1 面对称导弹控制系统模型的分析 |
4.2 面对称导弹控制系统设计方案 |
4.2.1 面对称导弹控制系统设计思路 |
4.2.2 面对称导弹控制系统技术要求 |
4.2.3 三通道控制回路设计 |
4.2.4 性能指标及参数优化方法 |
4.3 PID控制器设计与仿真 |
4.3.1 PID控制器设计 |
4.3.2 三通道联合仿真与分析 |
4.4 滑模变结构控制器设计与仿真 |
4.4.1 滑模变结构控制器设计 |
4.4.2 三通道联合仿真与分析 |
4.5 多维泰勒网控制器设计与仿真 |
4.5.1 多维泰勒网优化控制原理 |
4.5.2 多维泰勒网控制器设计 |
4.5.3 三通道联合仿真与分析 |
4.6 本章小结 |
第五章 制导控制系统六自由度仿真及实验 |
5.1 面对称导弹六自由度数学仿真描述 |
5.2 打击不同机动目标的全弹道六自由度仿真与分析 |
5.2.1 基于PID控制器的全弹道仿真 |
5.2.2 基于滑模变结构控制器的全弹道仿真 |
5.2.3 基于多维泰勒网控制器的全弹道仿真 |
5.2.4 仿真结果分析与对比 |
5.3 气动参数摄动实验 |
5.4 风干扰实验 |
5.4.1 不同类型风干扰下的仿真实验 |
5.4.2 风干扰实验对比分析 |
5.5 系统仿真平台设计 |
5.5.1 系统仿真平台框架设计 |
5.5.2 制导与控制系统设计仿真 |
5.5.3 制导控制系统六自由度仿真设计 |
5.6 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 主要工作与结果总结 |
6.1.1 主要工作 |
6.1.2 结果总结 |
6.2 下一步工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
发表论文列表 |
(5)基于群智能优化的空空导弹鲁棒PID控制器设计(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外发展及现状 |
1.2.1 空空导弹发展历史及现状 |
1.2.2 空空导弹控制方法研究现状 |
1.2.3 群智能优化算法的发展历程及现状 |
1.3 论文研究基础 |
1.4 论文研究的关键问题 |
1.5 论文章节安排 |
第二章 导弹数学模型及对象特性分析 |
2.1 导弹运动常用坐标系及力学基础 |
2.1.1 导弹运动分析的常用坐标系 |
2.1.2 导弹运动所受的力与力矩 |
2.1.3 导弹执行机构模型 |
2.2 导弹六自由度运动方程组 |
2.3 对象特性分析 |
2.3.1 配平与线性化数学模型 |
2.3.2 纵向运动特性分析 |
2.3.3 横侧向运行特性分析 |
2.4 不确定性分析 |
2.5 本章小结 |
第三章 导弹鲁棒控制器设计与优化 |
3.1 鲁棒控制方法概述 |
3.1.1 H_∞混合灵敏度方法概述 |
3.1.2 μ 综合方法概述 |
3.1.3 鲁棒控制方法权函数选取原则 |
3.2 控制性能指标需求描述 |
3.3 基于化学反应优化算法导弹鲁棒控制器优化设计 |
3.3.1 标准化学反应优化算法 |
3.3.2 H_∞混合灵敏度控制器设计 |
3.3.3 μ 综合控制器设计 |
3.4 本章小结 |
第四章 多目标优化的导弹鲁棒PID控制器设计 |
4.1 多目标优化问题 |
4.2 非支配排序化学反应优化算法 |
4.2.1 非支配排序算法 |
4.2.2 拥挤度计算 |
4.2.3 带精英策略的非支配排序化学反应优化算法 |
4.2.4 测试函数 |
4.2.5 性能评估指标 |
4.2.6 算法参数设置 |
4.2.7 测试结果分析 |
4.3 样例导弹鲁棒PID控制器参数设计 |
4.4 H_∞-PID控制器算法改进策略 |
4.5 导弹H_∞-PID控制器参数优化 |
4.6 μ-PID控制器算法改进策略 |
4.7 μ-PID控制器参数优化 |
4.7.1 μ-PID控制系统频域分析 |
4.7.2 μ-PID控制系统时域仿真与分析 |
4.8 本章小结 |
第五章 导弹控制系统仿真验证 |
5.1 三通道线性化模型仿真验证 |
5.2 六自由度非线性模型仿真验证 |
5.2.1 标称性能验证 |
5.2.2 鲁棒性能验证 |
5.3 本章小结 |
第六章 总结与展望 |
6.1 论文主要工作内容总结 |
6.2 论文后续工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
(6)控制系统国内标准概况及标准规划建议(论文提纲范文)
1 现有控制系统标准体系 |
1.1 系统总体标准 |
1.2 系统仿真与软件标准 |
1.3 分系统设计与产品标准 |
2 控制系统关键技术发展方向及标准制定建议 |
2.1 精确制导技术标准 |
2.2 电子系统综合技术标准 |
2.3 复杂环境下抗干扰技术标准 |
(7)某型反坦克导弹激光驾束与毫米波制导对比研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 研究背景和意义 |
1.2 国内外反坦克导弹的发展 |
1.2.1 我国反坦克导弹 |
1.2.2 国外反坦克导弹 |
1.3 激光驾束制导研究发展现状 |
1.4 毫米波制导研究发展现状 |
1.5 本文研究内容 |
第2章 导弹数学模型的建立 |
2.1 某型反坦克导弹弹体模型 |
2.2 几种基本坐标系的定义 |
2.3 常用各坐标系之间的关系及转换 |
2.4 六自由度刚体弹道运动方程组 |
2.4.1 导弹质心运动的动力学方程 |
2.4.2 导弹绕质心转动的动力学方程 |
2.4.3 导弹质心运动的运动学方程 |
2.4.4 导弹绕质心转动的运动学方程 |
2.4.5 导弹质量变化方程 |
2.4.6 导弹几何关系方程 |
2.5 导弹弹道模型中的力和力矩 |
2.6 本章小结 |
第3章 反坦克导弹气动仿真计算 |
3.1 气动模型 |
3.1.1 升力系数计算 |
3.1.2 阻力系数的计算 |
3.1.3 全弹升阻力计算 |
3.2 气动仿真结果 |
3.3 本章小节 |
第4章 激光驾束反坦克导弹控制系统分析 |
4.1 引言 |
4.2 制导系统概述 |
4.2.1 任务及功能 |
4.2.2 坦克的目标特性 |
4.2.3 旋转导弹制导系统组成 |
4.2.4 旋转弹制导系统中的特殊问题 |
4.2.5 旋转导弹单通道控制特点 |
4.2.6 导弹自旋频率的选择 |
4.3 激光驾束制导系统设计与分析 |
4.3.1 模型跟踪控制原理 |
4.3.2 控制规律的设计 |
4.3.3 数字仿真结果与结论 |
4.4 本章小结 |
第5章 毫米波制导控制系统分析 |
5.1 引言 |
5.2 毫米波雷达制导系统概述 |
5.2.1 稳定平台伺服控制器 |
5.3 毫米波制导系统分析与设计 |
5.3.1 控制系统设计方法 |
5.3.2 导引头控制系统数学模型 |
5.3.3 导引头控制系统的仿真计算 |
5.4 反坦克导弹弹道仿真 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
致谢 |
(8)打击静态目标的轴对称巡航导弹飞行的多维泰勒网优化控制研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 巡航导弹简介 |
1.1.2 巡航导弹制导控制系统简介 |
1.2 课题研究现状及研究意义 |
1.3 论文结构 |
第二章 巡航导弹数学模型分析 |
2.1 地球大气层 |
2.1.1 大气结构与标准大气 |
2.2 常用坐标系及相互转换关系 |
2.2.1 常用坐标系 |
2.2.2 坐标系间转换方法 |
2.2.3 坐标系间转换 |
2.3 导弹所受的力及力矩 |
2.3.1 弹体推力及重力 |
2.3.2 空气动力 |
2.3.3 空气动力矩 |
2.4 导弹运动方程组 |
2.4.1 导弹运动的建模基础 |
2.4.2 导弹运动学方程 |
2.4.3 导弹质量变化方程 |
2.4.4 导弹几何关系方程 |
2.4.5 其他辅助方程 |
2.5 本章小结 |
第三章 导弹稳定控制系统 |
3.1 导弹制导控制系统 |
3.1.1 导弹制导控制系统框图 |
3.1.2 导弹全通道控制 |
3.1.3 制导控制原理 |
3.1.4 导弹制导控制系统的未来展望 |
3.2 导引系统 |
3.2.1 导引系统概述 |
3.2.2 方案飞行弹道简介 |
3.2.3 导引律简介 |
3.3 导弹稳定控制系统分析 |
3.3.1 稳定控制系统简介 |
3.3.2 稳定控制系统分析 |
3.3.3 舵系统分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 PID神经网络控制器设计 |
4.1 PID神经网络控制概述 |
4.1.1 控制简介 |
4.1.2 控制特点 |
4.1.3 控制结构 |
4.1.4 学习算法 |
4.1.5 发展历程 |
4.2 控制器设计 |
4.2.1 纵向通道控制器设计 |
4.2.2 侧向通道控制器设计 |
4.2.3 滚转通道控制器设计 |
4.3 结果分析 |
4.3.1 控制结果与分析 |
4.3.2 PID神经网络控制优缺点 |
4.4 本章小结 |
第五章 多维泰勒网控制器设计 |
5.1 多维泰勒网控制概述 |
5.1.1 控制原理简介 |
5.1.2 研究现状 |
5.1.3 系统描述 |
5.1.4 多维泰勒网学习算法 |
5.2 控制器设计 |
5.2.1 纵向通道控制器设计 |
5.2.2 侧向通道控制器设计 |
5.2.3 滚转通道控制器设计 |
5.3 结果分析 |
5.3.1 多维泰勒网控制结果分析 |
5.3.2 多维泰勒网控制方法评估 |
5.4 本章小结 |
第六章 系统界面设计与全通道仿真 |
6.1 计算机仿真技术 |
6.1.1 MATLAB简介 |
6.1.2 Simulink简介 |
6.1.3 GUI界面编程 |
6.1.4 仿真算法 |
6.1.5 控制系统整体仿真流程图 |
6.2 仿真平台设计 |
6.2.1 平台框架设计 |
6.2.2 控制策略设计 |
6.3 风干扰下对比仿真分析 |
6.3.1 工程风模型 |
6.3.2 工程风对导弹动力学模型影响 |
6.3.3 无风干扰下对比仿真实验 |
6.3.4 风干扰下对比仿真实验 |
6.4 本章小结 |
第七章 总结与展望 |
7.1 主要研究内容与结果总结 |
7.1.1 主要工作 |
7.1.2 结果总结 |
7.2 工作展望 |
致谢 |
参考文献 |
发表论文列表 |
(9)飞行器制导与控制系统优化设计及弹道仿真(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景和目的意义 |
1.2 国内外发展现状 |
1.3 本文研究的主要内容 |
第2章 导弹数学模型 |
2.1 坐标系定义及转换关系 |
2.1.1 坐标系的定义 |
2.1.2 坐标系之间的转换 |
2.2 作用在导弹上的力和力矩 |
2.2.1 作用在导弹上的力 |
2.2.2 作用在导弹上的力矩 |
2.3 导弹运动方程组 |
2.3.1 导弹质心运动的动力学方程 |
2.3.2 导弹绕质心转动的动力学方程 |
2.3.3 导弹过载方程 |
2.3.4 质心运动的运动学方程 |
2.3.5 绕质心转动的运动学方程 |
2.3.6 攻角和侧滑角以及速度倾角方程 |
2.3.7 几何关系方程 |
2.4 STT导弹的三通道小扰动线性化方程 |
2.5 本章小结 |
第3章 经典控制器的设计 |
3.1 俯仰通道控制器的设计 |
3.1.1 特征点的选择 |
3.1.2 仿真分析 |
3.1.3 不同参数摄动下控制性能分析 |
3.2 偏航通道控制器的设计 |
3.3 滚转通道控制器的设计 |
3.3.1 特征点的选择 |
3.3.2 仿真分析 |
3.3.3 不同参数摄动下控制性能分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 导弹变结构控制器的设计 |
4.1 引言 |
4.2 变结构控制理论原理 |
4.2.1 变结构控制理论的基本概念 |
4.2.2 变结构控制系统的性质 |
4.2.3 变结构控制的特点 |
4.2.4 变结构控制系统的设计 |
4.2.5 变结构控制系统抖振问题的研究 |
4.3 俯仰通道变结构控制器的设计 |
4.3.1 模型参考变结构控制器的设计 |
4.3.2 变结构控制器的仿真验证 |
4.3.3 不同参数摄动下控制性能分析 |
4.4 偏航通道变结构控制器的设计 |
4.5 滚转通道变结构控制器的设计 |
4.5.1 模型参考变结构控制器的设计 |
4.5.2 变结构控制器的仿真验证 |
4.5.3 不同参数摄动下控制性能分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 导弹六自由度运动制导控制系统仿真 |
5.1 构造SIMULINK仿真图 |
5.1.1 目标运动模型 |
5.1.2 导弹模型 |
5.1.3 运动学环节模型 |
5.1.4 比例导引规律模型 |
5.1.5 舵机模型 |
5.2 弹道仿真及结果分析 |
5.2.1 弹道仿真数据初始化 |
5.3 仿真结果 |
5.4 人机交互界面的设计 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(10)基于不确定性的导弹控制系统优化设计研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 导弹的控制方式及发展状况 |
1.2.1 BTT控制技术及难点 |
1.2.2 BTT导弹控制系统设计方法 |
1.2.3 反演设计方法的发展现状 |
1.3 不确定性的优化问题及研究进展 |
1.3.1 不确定性概念 |
1.3.2 基于不确定性的优化方法及研究进展 |
1.4 本文的研究思路及主要内容安排 |
1.4.1 本文的研究思路 |
1.4.2 本文的主要内容安排 |
第二章 非线性控制系统设计 |
2.1 反演设计法基本理论 |
2.1.1 李雅普诺夫稳定判据 |
2.1.2 反演法的原理 |
2.1.3 反演法的应用 |
2.2 BTT导弹的数学模型 |
2.2.1 基准坐标系统 |
2.2.2 假设条件 |
2.2.3 BTT导弹数学模型 |
2.3 BTT导弹的反演控制器设计 |
2.3.1 控制系统结构 |
2.3.2 滚转通道控制器设计及仿真 |
2.3.3 俯仰通道反演控制器设计 |
2.3.4 偏航通道反演控制器设计 |
2.4 控制系统仿真与分析 |
2.5 本章总结 |
第三章 不确定性分析及求解策略 |
3.1 导弹不确定性分析 |
3.2 导弹不确定性优化设计研究 |
3.2.1 不确定性分析方法 |
3.2.2 稳健优化设计与确定性优化问题 |
3.2.3 考虑不确定性的导弹优化问题 |
3.3 导弹控制系统的代理模型 |
3.3.1 代理模型的试验设计方法 |
3.3.2 代理模型的拟合算法 |
3.3.3 构建导弹控制系统代理模型 |
3.3.4 代理模型精度优化 |
3.4 导弹不确定性优化求解策略 |
3.5 本章总结 |
第四章 优化设计仿真与分析 |
4.1 导弹控制系统Kriging模型的建立 |
4.1.1 气动参数确定的Kriging模型 |
4.1.2 气动参数不确定的Kriging模型 |
4.2 遗传优化算法及其应用 |
4.2.1 遗传优化算法基本原理 |
4.2.2 遗传优化算法的应用 |
4.3 基于确定性的优化仿真与分析 |
4.4 基于不确定性的优化仿真与分析 |
4.5 本章总结 |
第五章 基于多目标优化的仿真设计与分析 |
5.1 多目标优化的概念 |
5.2 基于遗传算法的多目标优化 |
5.3 仿真设计与结果分析 |
5.3.1 仿真设计 |
5.3.2 优化结果 |
5.4 本章总结 |
结束语 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
四、导弹控制系统仿真技术(论文参考文献)
- [1]多弹的时空协同方法及仿真研究[D]. 蒋晨. 西安工业大学, 2021(02)
- [2]国产某型反无人机导弹控制系统设计及仿真[D]. 梁成. 西京学院, 2020(05)
- [3]导弹伺服系统虚拟样机仿真与验证[D]. 范天祥. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [4]打击机动目标的面对称导弹飞行的多维泰勒网优化控制[D]. 石静迎. 东南大学, 2019(06)
- [5]基于群智能优化的空空导弹鲁棒PID控制器设计[D]. 马珍珍. 南京航空航天大学, 2019(02)
- [6]控制系统国内标准概况及标准规划建议[J]. 宋轶姝,齐鸣. 航天标准化, 2017(02)
- [7]某型反坦克导弹激光驾束与毫米波制导对比研究[D]. 陈曦. 北京理工大学, 2016(03)
- [8]打击静态目标的轴对称巡航导弹飞行的多维泰勒网优化控制研究[D]. 夏凌晨. 东南大学, 2016(03)
- [9]飞行器制导与控制系统优化设计及弹道仿真[D]. 马娜娜. 哈尔滨工程大学, 2015(06)
- [10]基于不确定性的导弹控制系统优化设计研究[D]. 郑佳焜. 国防科学技术大学, 2014(03)