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导弹的模糊自适应制导律与控制律研究

作　者: 李正
导　师: 姜斌
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: 空空导弹反推法制导律控制律模糊控制 T-S模糊模型模型参考自适应
分类号: TJ765
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

本文主要围绕空空导弹的制导律和控制律设计这两个方面展开研究,主要内容如下:首先对空空导弹运动学进行建模。引入了几种常用的坐标系及其转换关系,分析了导弹的受力情况和导弹的动力学、运动学方程,在一定的假设条件基础上,给出了空空导弹六自由度的方程,为设计制导律和控制律明确了研究对象。接着进行了空空导弹制导律的研究。首先简要推导了三维空间中导弹、目标的追逃问题,针对存在系统参数摄动和目标做大机动逃逸运动的情况,提出了一种基于T-S模糊模型的空空导弹三维自适应制导律。由Lyapunov稳定性分析设计出调整模型参数和外界扰动范数界的自适应制导律,仿真结果表明所提制导律的有效性。最后根据导弹的运动学和动力学模型,在模型系统存在不确定性的情况下,提出一种基于反推法(Backstepping)和模型参考自适应模糊控制理论的导弹控制律设计方法。该方法用模糊系统逼近系统的未知函数,采用反推法结合模型参考自适应方法设计控制律,并由Lyapunov稳定性分析设计出调整模型参数的自适应制导律,仿真结果验证了该方法的有效性。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章绪论  9-17
  1.1 引言  9
  1.2 研究课题的背景、目的和意义  9-10
  1.3 国内外空空导弹的研究发展与现状  10-11
  1.4 导弹制导律、控制律综述  11-14
  1.5 课题研究涉及的关键技术  14-15
  1.6 本文研究内容概要  15-17
第二章空空导弹的数学模型  17-26
  2.1 常用的坐标系及其转换关系  17-19
    2.1.1 几种坐标系的定义  17-18
    2.1.2 坐标系之间的关系  18-19
  2.2 空空导弹的非线性数学模型  19-24
    2.2.1 作用在导弹上的外力和外力矩  19-21
    2.2.2 导弹的动力学和运动学关系  21-22
    2.2.3 控制关系方程说明  22
    2.2.4 导弹的非线性数学模型  22-24
  2.3 空空导弹的非线性控制模型  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章基于T-S 模糊模型的三维自适应制导律研究  26-42
  3.1 引言  26
  3.2 弹目追逃模型的建立  26-30
  3.3 几种模糊推理方法  30-31
  3.4 基于T-S 模糊模型的三维自适应制导律设计  31-41
    3.4.1 T-S 模糊模型及其逼近性  31-33
    3.4.2 自适应模糊控制器  33-34
    3.4.3 模糊推理结构图  34
    3.4.4 模糊自适应制导律设计  34-37
    3.4.5 仿真算例  37-40
    3.4.6 结论  40-41
  3.5 本章小结  41-42
第四章基于BACKSTEPPING 方法和模型参考模糊自适应的导弹控制律研究..  42-57
  4.1 引言  42-43
  4.2 模型参考自适应控制理论  43-46
    4.2.1 模型参考自适应系统  43-44
    4.2.2 被控对象模型及控制问题  44-45
    4.2.3 模糊控制器的设计  45-46
  4.3 基于BACKSETPPING 方法和模型参考自适应模糊控制的控制律设计  46-56
    4.3.1 Backsetpping 方法  46-47
    4.3.2 导弹参考模型的设计原理  47
    4.3.3 导弹模型的选择  47-48
    4.3.4 导弹控制律的设计  48-50
    4.3.5 稳定性和收敛性分析  50-51
    4.3.6 仿真验证  51-56
  4.5 本章小结  56-57
第五章总结与展望  57-59
  5.1 本文的主要工作和贡献  57
  5.2 展望  57-59
参考文献  59-62
致谢  62-63
在学期间的研究成果及发表的学术论文  63

导弹的模糊自适应制导律与控制律研究

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