《飛彈制導控制原理與設計方法》是2021年北京理工大學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 書名：飛彈制導控制原理與設計方法
- 作者：溫求遒,劉大衛
- 出版社：北京理工大學出版社
- 出版時間：2021年1月
- 開本：16 開
- ISBN：9787568295321
內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
內容簡介
隨著控制學科和制導武器技術的發展，飛彈大機動飛行、多約束精確制導等對制導控制系統設計提出了新的嚴格的理論與工程設計要求，相應地在制導與控制領域出現了新的方法和理論，在控制上以高精度過載控制為代表，在控制設計理論、總體架構、多機動方式適應方面更加完善，在制導方法上出現了面向終端多約束要求的多種制導律，制導參數自適應調整也進入實際工程套用。
本書從飛彈動力學建模與控制特性、典型過載駕駛儀結構及其設計方法、大機動傾斜轉彎控制方法、彈道成型制導律設計、多約束制導律及其擴展設計、廣義終端多約束制導律設計等方面系統闡述了飛行器精確制導與控制的基本原理、設計方法，以及當前採用的先進的設計理念與思路。書中所涉及的相關理論與方法，來源於作者多年來高校相關專業教學實踐，以及實際工程套用實踐，體現了作者對終端精確制導與控制技術的原創性的發展，具有較強的創新性和套用價值。
作者簡介
溫求遒，北京理工大學宇航學院，副教授。主要從事飛行器總體設計、飛行器制導與控制技術方面的教學和研究工作。參與並負責多型飛行器制導控制系統研製工作，承擔國家重大專項等課題20餘項，發表學術論文30餘篇。獲國防科技進步三等獎1項，中國兵器科技進步二等獎1項、三等獎2項。
圖書目錄
第1章 緒論 001
1.1 飛彈制導控制系統概念 001
1.2 自動駕駛儀概述與設計 002
1.2.1 自動駕駛儀的組成 002
1.2.2 自動駕駛儀的分類 003
1.2.3 自動駕駛儀的設計要求 004
1.2.4 自動駕駛儀的設計方法 004
1.3 飛彈制導系統概述與發展 006
1.3.1 制導迴路基本原理 006
1.3.2 尋的制導律分類 007
1.3.3 制導律設計的基本要求 007
1.3.4 機動目標攻擊制導律的發展 008
1.3.5 對地多約束制導律的發展 009
1.4 本書內容安排 011
1.5 小結 012
第2章 飛彈動力學建模及控制特性 013
2.1 坐標系定義與轉換關係 013
2.1.1 坐標系與角度定義 013
2.1.2 坐標系的基本旋轉變換矩陣 015
2.1.3 坐標系相互關係 016
2.2 彈體運動方程 018
2.2.1 動力學方程 018
2.2.2 運動學方程 019
2.3 彈體動力學模型線性化及傳遞函式建立 021
2.3.1 模型線性化 021
2.3.2 彈體傳遞函式建立與分析 025
2.4 三通道耦合對控制系統設計的影響 029
2.4.1 三通道駕駛儀模型 030
2.4.2 慣性耦合項分析 032
2.4.3 斜吹力矩耦合項分析 034
2.5 小結 042
第3章 典型過載駕駛儀原理與設計方法 043
3.1 過載駕駛儀設計與工作模式 043
3.1.1 傳統駕駛儀設計 043
3.1.2 不同機動狀態下駕駛儀工作模式 044
3.2 兩迴路過載駕駛儀 047
3.2.1 內迴路結構及其作用 047
3.2.2 加速度計前置的影響 049
3.2.3 極點配置設計方法 051
3.2.4 設計實例 054
3.2.5 靜不穩定彈體兩迴路駕駛儀設計 055
3.3 PI校正兩迴路過載駕駛儀研究 059
3.3.1 PI校正網路作用機理分析 059
3.3.2 基於頻域的PI校正參數設計方法 062
3.3.3 設計實例 065
3.4 三迴路過載駕駛儀 066
3.4.1 天線罩折射誤差與三迴路駕駛儀 066
3.4.2 三迴路駕駛儀標準結構推導 069
3.4.3 三迴路駕駛儀特點分析 071
3.4.4 帶開環穿越頻率約束的三迴路駕駛儀極點配置設計方法 074
3.5 偽攻角過載駕駛儀 079
3.5.1 偽攻角過載駕駛儀典型結構 079
3.5.2 偽攻角反饋迴路分析 079
3.5.3 偽攻角駕駛儀快速性設計 082
3.6 典型過載駕駛儀對比 084
3.6.1 駕駛儀模型與設計結果 084
3.6.2 分析對比與結論 085
3.7 小結 089
第4章 傾斜轉彎控制 091
4.1 BTT控制指令的計算及奇異性 091
4.1.1 BTT控制指令計算方法 091
4.1.2 控制指令計算中的奇異性問題 093
4.1.3 抗奇異性策略設計 095
4.2 BTT控制下三通道駕駛儀頻帶關係 098
4.2.1 俯仰?滾轉通道快速性指標分析 099
4.2.2 偏航通道快速性指標分析 101
4.2.3 結論 102
4.3 協調轉彎控制迴路設計 103
4.3.1 BTT協同轉彎控制原理 103
4.3.2 BTT轉彎過程中偏航彈體特性 105
4.3.3 協調轉彎迴路駕駛儀設計 106
4.3.4 協調轉彎控制中的迴路補償策略 113
4.3.5 結論 114
4.4 小結 115
第5章 比例導引與制導律 116
5.1 比例導引制導律 116
5.1.1 比例導引制導迴路建模 116
5.1.2 制導迴路分析 118
5.1.3 積分型比例導引制導律 120
5.2 比例導引的性能分析 121
5.2.1 方法介紹 121
5.2.2 仿真結果 123
5.3 機動目標攻擊制導律 125
5.3.1 增強型比例導引律 125
5.3.2 目標機動與動力學修正的制導律 127
5.4 制導指令的控制迴路實現 133
5.4.1 比例導引指令不同實現方案對比 134
5.4.2 大離軸條件下制導指令轉換方法 136
5.5 小結 138
第6章 終端多約束制導律 139
6.1 制導律建模與推導 139
6.1.1 具有終端位置和角度約束的制導問題建模與推導 139
6.1.2 多約束制導律的工程套用 141
6.1.3 制導律非線性大角度仿真驗證 143
6.2 無動力學系統過載與彈道特性 145
6.2.1 無量綱過載特性 145
6.2.2 無量綱彈道特性 147
6.2.3 無量綱彈目視線角及其旋轉角速度特性 148
6.2.4 比例導引項與落角約束項過載分配特性 149
6.3 一階動力學系統脫靶量特性 151
6.3.1 無量綱位置脫靶量 151
6.3.2 無量綱角度脫靶量 153
6.4 制導律權係數的工程性 156
6.4.1 權係數定義與使用範圍 156
6.4.2 權係數對無動力學環節的制導指令影響 156
6.4.3 權係數對包含動力學環節的脫靶量影響 159
6.5 小結 160
第7章 擴展型多約束制導律 162
7.1 制導律擴展的問題提出 162
7.2 擴展型制導律建模與推導 163
7.2.1 制導律建模與推導 163
7.2.2 制導律線性仿真驗證 166
7.2.3 制導律非線性大角度仿真驗證 168
7.3 擴展型制導律制導特性 169
7.3.1 制導律權係數 169
7.3.2 無動力學系統的無量綱過載 170
7.3.3 一階動力學系統的無量綱脫靶量 176
7.4 包含可用過載限制的制導律使用策略 179
7.4.1 包含過載約束的制導階次設計方法 179
7.4.2 允許初始過載飽和的制導階次設計方法 181
7.5 小結 183
第8章 廣義終端多約束制導律 184
8.1 廣義終端多約束制導律建模與推導 184
8.1.1 制導系統動力學建模 184
8.1.2 一般形式廣義制導律推導 185
8.1.3 包含彈體動力學的比例導引制導律 188
8.1.4 包含彈體動力學的多約束制導律 189
8.1.5 包含彈體動力學的終端多約束制導律 191
8.2 制導律實現方式與仿真驗證 193
8.2.1 實現方式與仿真驗證 193
8.2.2 制導律對動力學時間常數的敏感性 195
8.3 制導律權係數特性分析與簡化 196
8.4 包含動力學系統的無量綱過載 197
8.5 包含動力學系統的無量綱制導偏差 200
8.5.1 無量綱位置脫靶量特性 200
8.5.2 無量綱角度脫靶量特性 202
8.5.3 無量綱過載偏差特性 204
8.6 小結 205
參考文獻 207
