一、喷流导引系统的实际应用(论文文献综述)
王惠[1](2021)在《气动光学效应对高速飞行器像质影响的建模仿真方法研究》文中认为在气动热环境中,当带有红外制导装置的飞行器高速飞行时,其前方的光学头罩温度迅速提升。由于受热不均匀,光学头罩的温度和折射率为非均匀分布。当一束平行光束通过折射率呈非均匀分布的流场和光学头罩时,其传播方向发生改变,增加了附加的相位。被探测器接收到的目标图像出现模糊、抖动、和像偏移。这种现象被称为气动光传输效应。同时气动加热的光学头罩发出强烈的红外辐射光束。红外辐射光束通过红外导引头后方的光学系统被探测器所接收,在探测器上对目标信号造成背景噪声干扰。光学头罩发出的红外辐射强烈时,探测器将达到饱和,目标图像信息被红外噪声淹没。这种现象被称为气动热辐射效应。气动光传输效应和气动热辐射效应统称为气动光学效应。气动光学效应影响红外导引头对目标的探测、识别、跟踪的能力,严重制约着导引头的制导精度。本文重点研究了光学头罩的气动光传输效应和气动热辐射效应的机理和建模仿真方法、建立了光学头罩的综合性能评价函数用于设计优化头罩的外形、构建了流场和光学侧窗的联合光传输数学计算模型去校正气动光学效应,主要研究内容包括:气动热环境下光学头罩的三维折射率场研究。根据空气动力学理论,利用有限元方法建立外流场的有限元计算模型。利用该计算模型仿真模拟飞行器高速飞行时,光学头罩外部流场真实的气动热环境,计算得到了流场的温度场、压强场、以及热流密度场分布。根据传热学以及结构力学理论,建立光学头罩的热分析有限元计算数学模型。利用该模型计算了气动热环境下,光学头罩的三维温度场分布,以及形变场分布规律。根据晶体的热光效应原理,光学头罩的折射率场分布可由温度场计算得到。光学头罩的光传输效应以及热辐射效应研究。在非均匀折射率场分布的光学介质中,通过仿真分析比较了三种光线追迹算法的追迹精度。建立了光学头罩的气动光传输效应和气动热辐射效应的数学计算模型,仿真得到了光学头罩的气动光学效应对高速飞行器成像质量的影响规律。光学头罩的气动光学效应影响因素研究。以共形光学头罩为研究对象,以空气动力学性能、成像质量以及辐射噪声为评价准则,计算了光学头罩的结构参数以及飞行工况对气动光学效应的影响规律。与传统的半球形光学头罩相比,在相同工况下共形头罩具有更好的空气动力学性能,然而受气动光学效应影响,共形头罩的失真图像更加模糊。通过增加光学头罩的厚度可以减小光学头罩的温度,进而提高受气动光传输效应和气动热辐射效应影响综合影响下高速飞行器的成像质量。为校正气动光学效应提供了一种新的方法。以归一化的阻力系数、波像差和辐照度随光学头罩的二次项系数的变化规律为依据建立光学头罩的综合性能评价函数,为光学头罩的选型和优化提供了一种新的依据。获得了飞行参数对气动光学效应的影响规律,为合理规划光学头罩成像制导路径提供了依据。流场和光学侧窗联合气动光传输效应研究。切向喷流冷却是一种常用的降低光学侧窗温度的方法。当制冷气体喷射时,流场的结构以及光学侧窗的温度分布将变的更加复杂。建立了适用于流场和任意形状的光学侧窗的联合气动光传输效应数学模型,对该计算模型进行了精度验证。通过建立的数学模型,仿真计算了采用喷流制冷校正气动光学效应后,高速飞行器的成像质量。结果表明气动热辐射效应与光学侧窗的温度有关,喷流制冷可以有效的降低光学侧窗的温度,从而减弱气动热辐射效应对成像质量的影响。而气动光传输效应与光线传播的光程差有关。喷射的制冷气体可能导致流场和光学侧窗的折射率梯度增大,光线通过流场和光学侧窗后光程差增大,进而导致气动光传输效应对成像质量的影响增强,图像退化更加严重。
易仕和,丁浩林[2](2020)在《稠密大气中高超声速导引头红外成像面临的机遇、挑战与对策》文中指出高超声速飞行器的发展将给世界军事变革带来重大影响,进而形成全球军事强国新的空天对抗焦点。在此背景下,高超声速武器与集光、机、电为一体的红外成像制导技术的结合,将形成各种远程高超声速红外成像制导的精确打击武器,实现飞得快而且打得准,进而更加充分地发挥高超声速武器的威力。但是,稠密大气中高超声速导引头红外成像面临着较为严重的气动光学效应,严重制约了红外成像制导技术在高超声速武器中的应用。重点分析了红外成像制导技术在高超声速武器精确打击中的应用前景,指出了该技术发展可能遇到的主要技术难点,提出了一些可供参考的解决方法。
丁浩林,易仕和[3](2020)在《高速光学头罩气动光学效应研究进展》文中提出伴随着飞行器飞行速度的不断增加,高速光学头罩技术具有极大的应用潜力和前景.只是,高速光学头罩在大气层中飞行,受到气动光学效应的影响,成像目标会出现畸变、抖动、模糊和能量衰减,影响成像精度.通过对数十年来高速光学头罩流体力学和气动光学效应的总结和梳理,初步构建了高速光学头罩气动光学效应相似准则模型.归纳了气动光学效应抑制的主要技术路线以及目前已经开展的一些工作.最后总结和讨论了高速光学头罩气动光学效应关键技术难点及未来的发展趋势,可为今后的气动光学效应研究提供一些参考和帮助。
丁浩林[4](2020)在《(高)超声速光学头罩气动光学效应实验研究》文中指出红外成像制导导弹在大气层中以高速(马赫数大于3)飞行时,光学成像窗口附近严重的气动加热不仅会使目标红外信号被淹没,甚至会导致成像窗口损坏。作为一种常用隔热手段,超声速冷却气膜可以有效隔离外部高温主流对窗口的加热作用。只是,冷却气膜和光学窗口外部主流之间相互作用,形成包含激波、边界层、混合层、冷却剂层及其相互干扰的流场结构,进而对探测器成像质量产生影响,引起目标图像出现偏移、抖动、模糊以及能量消减,这种现象统称为气动光学效应。气动光学效应的存在严重影响了成像制导的精度,已经成为高速红外成像光学头罩研制亟待解决的关键技术之一。超声速湍流边界层作为高速光学头罩绕流中的典型结构之一,已经成为气动光学效应研究的重要内容。基于纳米示踪粒子的平面激光散射(Nano-tracer-based Planar Laser Scattering,NPLS)技术具有高时空分辨率的特点,可以实现高速流动精细结构和时间演化过程的有效捕捉。这种技术特点给气动光学效应研究提供很大的便利。基于NPLS技术获取的超声速(马赫3)湍流边界层流动显示结果,对超声速湍流边界层不同区域气动光学效应贡献特点,不同特征尺度湍流结构以及光线入射角度对超声速湍流边界层气动光学效应的影响及内在机理进行了研究。结论充分反映了超声速湍流边界层中大尺度结构在气动光学效应中的主导作用。并且从通用气动光学联系方程出发,结合空间两点互相关分析方法验证了湍流结构各向异性对于不同光线入射角度下气动光学效应的影响。基于NPLS技术获取的高超声速(马赫6)湍流边界层流动显示结果,结合尺度不变特征变换匹配(Scale Invariant Feature Transformation,SIFT)方法对高超声速湍流边界层速度分布数据进行了提取,并且验证了利用该方法提取速度平均分布和脉动分布的可行性。结合空间两点互相关分析方法,研究了不同雷诺数下高超声速湍流边界层内湍流相干结构的空间分布规律。针对不同雷诺数下光线穿过高超声速湍流边界层后的远场分布特性研究结果表明,随着雷诺数的增加,光束的抖动分量增加并不显着,光束的扩散分量增加比较明显。考虑到折射率场厚度变化的影响,通过引入近场修正和构建双远心光路,提高了基于背景纹影(Background Oriented Schlieren,BOS)波前测试精度。利用标准平凸透镜定量评价了改进效果,验证了近场修正的可行性。研究了基于BOS波前测试技术空间分辨率、灵敏度以及动态测试范围的确定方法。明确了互相关质询窗口尺寸以及相互间隔尺寸对于波前重构精度的影响。不同状态和流向位置下超声速气膜气动光学效应研究结果表明:不同位置处,光程差均方根值(OPDrms)与ρ2/ρSL保持了相对较好的线性关系。在相同实验状态下,气动光学效应沿流向先增大后减小。相关结果验证了大孔径近似(Large Aperture Approximation,LAA)原理在相当大的范围内可以利用OPDrms对斯特列尔比(Strehl Ratio,SR)值进行有效的预测。基于KD-01高超声速炮风洞,我们构建了一个可以获取高超声速(马赫6)光学头罩从短曝光到长曝光下波前结果的气动光学效应测试平台。随着曝光时间的增加,低阶泽尼克(Zernike)多项式重构高阶畸变波前的精度逐渐提高,从62.2%提升至88.6%。这意味着曝光时间的增加有助于降低波前空间分布结构的复杂性,原理上可以降低波前自适应校正的难度。随着曝光时间的增加,高阶畸变波前(OPDhigh-order)对应的OPDrms逐渐增大,增加的幅度逐渐减小。与此同时,不同时刻OPDrms的差异逐渐减小,当曝光时间达到499μs时,这种差异接近于零。在不同曝光时间下,LAA原理都可以对SR值实现比较理想的预测。随着曝光时间的增加,成像积分分辨率呈现较明显的下降,最终稳定在1.43R0左右,相比曝光时间6ns时积分分辨率提升了大约30%。在曝光时间为20μs时,在喷流压比(Pressure Ratio of Jet,PRJ)等于零处,瞄视误差(Bore Sight Error,BSE)比较小。随着PRJ的增加,BSE逐渐增加,并且在PRJ=1处BSE存在局部小值。当PRJ>1时,BSE随着PRJ的增加逐渐增加。微型涡流发生器(Micro Vortex Generators,MVGs)的引入实现了对不同PRJ状态下OPDhigh-order的抑制,并且显着改善了波前的稳定性。
段美君[5](2019)在《临近空间拦截器开关制导控制方法研究》文中指出临近空间高超声速飞行器因飞行速度快和持续机动能力强,发展迅速。精确制导拦截器通过“直接碰撞杀伤”技术可将其彻底摧毁。这就需要有限时间收敛的精确制导技术。实际中拦截器的发动机只能提供带延迟的开关形式推力,而且目标导引头只能测量视线角信息。本文基于有限时间收敛理论和观测器,研究了临近空间拦截器开关制导控制方法。考虑发动机控制受限和末制导时间有限,基于有限时间控制理论,设计了两种有限时间收敛制导律。其一是bang-bang制导律。在二维平面和三维空间中,严格证明了有限时间收敛的充分条件。根据充分条件和制导周期,设计了带滞环开关的制导律。仿真结果表明,视线角速率有限时间收敛到原点,验证了有限时间收敛条件。提出的制导律可以避免视线角速率抖振,降低发动机开关频率。其二是有限时间收敛制导律和变开关门限的PWPF调节器。理论分析和仿真结果表明提出的制导律对机动目标具有鲁棒性,视线角速率收敛到原点更快,发动机工作时间增加、开关次数减少。考虑弹体动态延迟特性对制导性能的影响,设计了考虑发动机动特性的有限时间收敛制导律。其一,将发动机动特性视为具有开关工作形式的一阶环节,与目标-拦截器相对运动模型,建立了制导模型以设计制导律。采用bang-bang非奇异滑模制导律,严格证明了有限时间收敛的充分条件。基于最小工作时间和有限时间收敛的充分条件,设计了带滞环开关的非奇异滑模制导律。两者组成组合制导律。仿真结果表明提出的制导律能有效补偿动态延迟的影响。其二,建立了不以视线角加速度为状态变量的制导模型,采用bang-bang线性滑模制导律,证明了有限时间收敛条件。相应地,给出了滞环线性滑模制导律和组合制导律。仿真结果表明在存在测量噪声时,提出的制导律具有更好的制导性能。其三,建立了考虑发动机二阶动特性的制导模型。设计了带滞环开关的滑模制导律,可保证视线角速率有限时间收敛到原点的邻域。仿真结果表明,考虑发动机二阶动特性的制导律,与未考虑动特性或只考虑一阶动特性的制导律比较,制导精度更高。考虑目标导引头只能测量视线角信息,将目标机动项扩张为未知状态,设计了两种扩张观测器,在不需要假设目标机动模型的条件下,即可估计视线角速率和目标加速度。其一,基于考虑发动机一阶动特性的制导模型,设计了线性扩张状态观测器。基于估计值,实现了bang-bang非奇异滑模制导律和带滞环开关的非奇异滑模制导律。其二,基于考虑发动机控制受限的数学模型,设计了扩张高增益观测器。基于估计值,实现了有限时间收敛制导律和PWPF调节器。仿真结果表明,观测器可有效地估计视线角速率和目标加速度,基于估计值的复合制导律满足拦截精度要求。考虑拦截器质心偏移,在控制受限条件下,设计了两种鲁棒姿态控制律,并解决了滚转和偏航通道发动机共用问题。其一,针对解耦的三通道姿控模型,采用bang-bang线性滑模控制律,严格证明了有限时间收敛的充分条件。引入边界层去除了抖振,给出了三通道带死区的姿态控制律。仿真结果验证了控制律有限时间收敛条件,发动机分配方案满足要求。其二,应用backstepping方法设计了非线性姿态控制律,将非线性扰动观测器的估计值补偿到控制律中,提高了复合控制律的鲁棒性。PWM将控制律转换为发动机的开机时间。仿真结果验证了观测器和复合控制律的性能,PWM有良好的调制效果。考虑姿态控制和制导控制是密切相关的,针对临近空间两种典型目标,研究了拦截器制导控制方法。反X-51A,姿态控制采用了基于扰动观测器的非线性控制律,制导控制采用了基于线性扩张状态观测器的考虑发动机一阶动特性的组合制导律。反HTV-2,姿态控制采用了bang-bang线性滑模控制律,制导控制采用了基于扩张高增益观测器的有限时间收敛制导律和PWPF调节器。蒙特卡洛仿真中考虑了拦截器质心偏移、发动机推力偏心和导引头测量噪声。结果表明,提出的制导控制方案均可实现“直接碰撞杀伤”拦截目标。
周磊[6](2019)在《灵巧枪弹气动特性及外形优化研究》文中研究说明灵巧枪弹是近年来十分热门的研究领域,具有高精度、高集成化、自寻的等特点。与传统枪弹不同,灵巧枪弹能够根据作战需求,依靠伺服机构自主改变飞行姿态,具有独特的空气动力特性。现如今,灵巧枪弹周围非常规的流动机理及复杂的气动特性尚不明确,需要深入研究。本文基于CFD数值模拟方法研究了灵巧枪弹的气动特性,并采用RBF神经网络代理模型和遗传算法对其进行外形优化设计。采用基于任意拉格朗日欧拉格式的守恒型RANS方程作为控制方程,采用SST k-ω湍流模型封闭控制方程,对流动控制方程和湍流模型进行非耦合求解。并采用并行技术、隐式残差光顺技术等加速数值计算收敛。在此基础上,建立了一种模拟枪弹流场的CFD数值模拟方法,并以5.56mm普通弹为算例验证其有效性。研究结果表明数值计算结果与实验结果基本一致,本文建立的数值方法适于模拟枪弹流场。采用建立的数值模拟方法,描述了尖头灵巧枪弹基准弹形在不同来流条件(马赫数、攻角)下的流场环境,预测了其气动特性,并分析了不同外形参数对枪弹气动特性的影响规律。研究结果表明:相对传统枪弹,灵巧枪弹具有较大的阻力与升力,纵向静稳定性也较高;随着灵巧枪弹弹尖半径增加,阻力逐渐增加,升力和俯仰力矩变化不明显;随着圆弧部半径增加,阻力逐渐增大,升力逐渐减小,静稳定性逐渐减弱;随着交界处半径的增加,阻力逐渐减小,升力逐渐减小,静稳定性逐渐减弱。考虑器件尺寸和气动特性的技术要求,设计了一种新型钝头灵巧枪弹。采用数值仿真和风洞实验的方法研究了灵巧枪弹的气动特性,并分析了弹尾外形尺寸变化对灵巧枪弹气动特性的影响规律。研究结果表明:数值仿真结果和风洞实验结果基本一致,进一步证明了数值仿真方法的有效性;随着灵巧枪弹收缩段长度增加,阻力先减小后增大、升力和俯仰力矩绝对值先基本保持不变后增大;随着交界处半径增大,阻力、升力和俯仰力矩绝对值均减小;随着弹底半径增大,阻力先增大后减小,升力和俯仰力矩绝对值先减小后增大。利用拉丁超立方采样法选取样本点,构建了基于RBF神经网络的代理模型,并通过数值计算结果验证模型的有效性,应用遗传算法进行寻优计算,在此基础上,建立了基于RBF神经网络及遗传算法的灵巧枪弹外形优化方法,得到了对弹形的单目标及多目标优化结果并与基准弹形对比分析,结果表明该模型具有较高的预测精度,单目标优化结果在某一方面远优于基准弹形,而多目标优化结果在各方面均优于基准弹形。
李松[7](2016)在《激光尾波场加速产生高品质电子束的实验研究》文中研究指明激光尾波加速(LWFA)因其具有加速梯度高、结构紧凑、经济效益高等优点,有望发展成为新一代正负电子对撞机、X射线光源以及自由电子激光的理想加速方案。该方案是由美国科学家Tajima和Dawson于三十年前(1979年)提出,利用超高能量密度激光脉冲轰击特定气体时产生的等离子体加速结构,在毫米、厘米、甚至于米的距离内将电子加速到接近于光速,以获得极高能量的电子束输出。此后,该领域的研究经历了早期的大振幅尾波激发、稳定电子加速到如今受控高品质加速等多个发展阶段。为了实际应用,LWFA电子束品质的提升(包括峰值能量、能散、发射度和电量),还有待进一步加强。本论文以提升LWFA电子束品质为目标,围绕相对论强激光驱动稳定电子加速与诊断、电子束品质优化、LWFA中离化注入的动力学过程诊断等方面开展了相关实验研究。论文的主要研究工作和创新成绩总结如下:1.完成了上海交通大学激光等离子体电子加速器实验及诊断平台的建设任务。在此平台上,利用功率高达17?50TW,脉宽为30fs,中心波长为800nm的激光脉冲与4mm长的纯氦气体喷流相互作用,经自注入LWFA机制,在低氦等离子体密度条件下产生了峰值能量超过100MeV的高质量准单能电子束。详细研究了电子束的空间发散角、指向性、能谱及电荷量随等离子体密度变化的关系,发现:低密度条件下产生的电子束质量明显高于高密度条件下产生的电子束;随着密度的进一步提高,电子束质量严重下滑,与此同时,激光脉冲与等离子体的相互作用过程也变得不稳定。2.利用相同参数的激光脉冲与4mm长的纯氖气体喷流相互作用,经自注入LWFA机制,产生了峰值能量为40?120MeV、电荷量高达430pC的准单能电子束。实验中,我们还研究了电子束空间发散角、指向稳定性及电荷量随氖等离子密度的变化关系,在较高密度下,我们观测到了多个电子束产生的现象。数值模拟结果表明:这是由于激光脉冲在高密度等离子体中传输时破裂成多个子脉冲,每个子脉冲均激发自己的尾波场,加速电子,进而形成多个子电子束。3.利用高度不匹配激光脉冲与氦气中掺杂低浓度(0.3%)氮气形成的4-mm混合气体喷流相互作用,经离化注入电子机制,可全面优化单级LWFA产生的电子束质量。我们使用了30TW、30fs的激光脉冲轰击混合气体喷流,在3.3?8.5×1018cm-3的氦等离子体密度条件下,可产生平均峰值能量高达300MeV的电子束。相同实验条件下,对比纯氦中发生的电子自注入机制,掺杂超低浓度的氮气后诱发的离化注入电子过程呈现出自控制特性,所产生的电子束具有更高的能量,更大的电荷量,电子被俘获的密度阈值也更低,同时产生低能散且无背景暗电流(低能电子)的可能性更高。获得这一实验结果的潜在机制是:高度不匹配激光脉冲在等离子体中传输形成的自聚焦效应诱发了自截止电子离化注入过程。通过优化氮气掺杂比例,获得了454MeV、3.4%能散的高品质电子束。4.设计搭建了一套单光束飞秒探针系统,用于研究LWFA中离化注入的动力学过程。该探针光束由已有的200TW激光主光束中分出,经分束器后分成两路光:一路光通过双棱镜干涉后成像,用于探测等离子体密度分布及其随时间的演化过程;另一路光直接对等离子体区域进行阴影成像,用于探测激光脉冲与等离子体相互作用过程。利用该套系统,我们首次在飞秒强激光脉冲在氦氮混合气体喷流中驱动尾波加速中观测到了可能表征氮原子内壳层电子离化与注入过程的剑鱼型阴影结构,并对这一结构进行了时间分辨动力学研究。
佟鑫[8](2015)在《轨控式直/气复合导弹控制与制导方法研究》文中提出随着现代军事技术的要求,导弹向着高速和高机动性的方向不断发展,这就对拦截弹的机动能力以及制导精度提出了更高的要求。由于传统的导弹不能有效的跟踪制导指令,因此其制导精度随着目标运动的高机动性而不断降低。为了有效的拦截目标,改善导弹的机动性能以及制导精度,考虑引入侧向直接力的轨控式导弹进行研究。本文以大气层内某型拦截导弹为研究背景,通过对轨控式直/气复合导弹特点的分析,研究了直/气复合控制与制导策略。首先,针对导弹拦截目标的数学模型,建立导弹整个导引系统的数学模型,包括导弹与目标相对运动数学模型,导弹在俯仰通道、偏航通道、滚转通道的数学模型。其次,研究了导弹经典比例导引,通过滑模变结构控制理论,设计分析了最优滑模导引律以及离散滑模导引律,通过编写程序仿真分析,得出系能最优的导引律,为导弹控制系统优化制导指令。再次,研究了轨控式导弹直接力/气动力复合控制系统,基于古典控制理论频域方法设计了直接侧向力/气动力复合控制系统,依据一定的频域性能指标,设计了气动力控制器;并且基于滑模变结构控制理论设计分析了导弹直接力/气动力复合控制系统。通过数学仿真可知,该复合控制系统的过载响应动态性能要优于气动力控制系统。最后对导弹实际运行进行仿真分析,通过编写软件,对导弹制导控制系统开展仿真研究,验证所设计的复合控制方法的有效性,并给出直接力/气动力复合控制和气动力控制制导精度对比仿真结果。得出导弹直接力/气动力复合控制系统能够有效的跟踪导弹制导指令,从而保证制导精度。
马文桥[9](2014)在《直接力/气动力复合控制导弹几个问题研究》文中进行了进一步梳理随着空袭兵器的小型化、敏捷化、高速化,对防空导弹的机动能力及制导精度提出了更高要求,传统防空导弹仅依靠气动舵进行控制,响应延迟较大且在动压较低时效率严重下降,无法满足直接碰撞杀伤的要求。采用直接力/气动力复合控制技术能有效弥补气动舵的不足,是提高防空导弹的机动性及精度的有效方法之一,因此研究直接力/气动力复合控制导弹的制导与控制问题具有重要意义。本文针对大气层内飞行的姿控式直接力/气动力复合控制导弹在制导与控制中的几个问题进行了深入研究,主要内容包括:推导姿控式直接力/气动力复合控制导弹的数学模型。分析各种气动布局和姿控发动机配置方案的优缺点,确定本文所研究导弹采用的基本布局;对喷流干扰因子和姿控发动机推力进行建模,在此基础上建立复合控制导弹的数学模型,并对模型进行适当简化便于控制器设计。对直接力/气动力复合控制导弹的有限时间收敛末制导律进行研究。介绍并分析滑模变结构的基本原理以及在此基础上发展出的终端滑模、非奇异终端滑模、二阶滑模等;在视线坐标系内推导弹目相对运动模型,提出一种基于非奇异二阶终端滑模的有限时间收敛末制导律,并进行稳定性和有限时间收敛分析;通过仿真对比来验证所提制导律的有效性。对直接力/气动力复合控制导弹的控制分配算法进行研究。分析当前常用的几种分配策略,针对当前分配策略存在的问题,综合考虑过载跟踪偏差和剩余飞行时间,提出一种适合本文研究的复合控制导弹的控制分配原则;根据该分配原则,基于模糊控制理论设计控制分配算法,得到两个子系统的分配参数值,并对算法进行仿真验证;提出一种基于激素调节机理的自适应遗传算法来对分配参数值进行优化,通过仿真验证优化算法的收敛速度和精度。对直接力/气动力复合控制导弹的姿控发动机点火算法及实现方案进行研究。采用模糊控制理论设计姿控发动机点火算法跟踪过载指令,引入变论域自适应策略对论域范围进行自适应伸缩,提高点火跟踪精度;考虑算法的工程实现,分别设计有限时间收敛微分器、为采用常值推力姿控发动机的滚转稳定弹设计PWPF调节器、为采用脉冲发动机的滚转弹提出一种改进的叠加点火实现方案;通过仿真验证点火算法及实现方案的性能和可行性。对防空导弹的制导控制一体化设计方法进行研究。通过对弹目相对运动学和导弹动力学方程进行联合推导,得到俯仰通道的制导控制一体化数学模型;介绍反步法基本原理,并采用反步法设计制导控制一体化控制器,分析这种控制器的缺点;针对传统反步法存在的问题,采用动态面方法,结合干扰观测器技术,提出一种基于非线性干扰观测器的积分动态面制导控制一体化设计方法,对系统进行稳定性分析;通过仿真验证所提出的一体化控制算法的有效性。
巩冰,肖增博,雷虎民[10](2013)在《空基动能拦截弹制导控制系统综述》文中认为弹道导弹在未来战争中具有很大的威胁,利用空基动能拦截弹拦截处于助推段飞行的弹道导弹是世界各国正在研发的先进拦截技术之一。系统地论述了空基动能拦截弹的发展现状,构建了弹道导弹助推段拦截的作战流程,分析了弹道导弹在助推段的飞行特性,探讨了动能拦截弹制导控制系统的研究进展,在此基础上,重点指出了动能拦截弹制导控制设计需要解决的一些问题。
二、喷流导引系统的实际应用(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、喷流导引系统的实际应用(论文提纲范文)
(1)气动光学效应对高速飞行器像质影响的建模仿真方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符号表 |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 气动光传输效应的机理和仿真研究 |
1.2.2 气动热辐射效应的机理和仿真研究 |
1.2.3 气动光学效应影响因素的研究 |
1.2.4 研究现状分析 |
1.3 本文主要研究内容 |
第2章 气动热环境下三维变折射率固体介质折射率场构建 |
2.1 引言 |
2.2 高速飞行器外流场特性研究 |
2.2.1 纳维-斯托克斯方程 |
2.2.2 湍流控制方程 |
2.2.3 外流场边界条件方程 |
2.2.4 光学头罩绕流参数的工程计算方法 |
2.2.5 高速飞行器外流场特性仿真计算 |
2.3 光学头罩热分析有限元计算模型 |
2.3.1 光学头罩瞬态热传导有限元计算模型 |
2.3.2 光学头罩热结构有限元计算模型 |
2.3.3 光学头罩热响应仿真计算 |
2.4 气动热环境下光学头罩三维折射率场计算模型 |
2.4.1 光学头罩三维折射率场计算数学模型 |
2.4.2 光学头罩三维折射率场仿真计算 |
2.5 本章小结 |
第3章 气动热环境下光学头罩光传输效应和热辐射效应研究 |
3.1 引言 |
3.2 三维变折射率固体介质中光线追迹方法 |
3.2.1 光线传输矢量方程 |
3.2.2 三维变折射率梯度介质的光线追迹算法 |
3.2.3 光线追迹算法精度仿真计算分析 |
3.3 光学头罩气动光传输效应计算模型 |
3.3.1 光学头罩的光线追迹步骤 |
3.3.2 光传输效应的像质评价指标计算模型 |
3.4 光学头罩气动热辐射效应计算模型 |
3.5 光学头罩的气动光传输效应和气动辐射效应仿真计算 |
3.5.1 光学头罩的气动光传输效应对成像质量的仿真分析 |
3.5.2 光学头罩的气动热辐射效应对成像质量的仿真分析 |
3.5.3 两种气动光学效应综合影响下的成像质量仿真分析 |
3.6 本章小结 |
第4章 光学头罩的气动光学效应影响因素研究 |
4.1 引言 |
4.2 高速飞行器的飞行参数对成像质量影响的研究 |
4.2.1 飞行高度对成像质量影响的研究 |
4.2.2 飞行速度对成像质量影响的研究 |
4.3 光学头罩参数对成像质量影响的研究 |
4.3.1 光学头罩厚度对成像质量影响的研究 |
4.3.2 光学头罩外形对成像质量影响的研究及外形优化设计 |
4.4 本章小结 |
第5章 光学侧窗和流场的联合光传输效应研究 |
5.1 引言 |
5.2 流场折射率场计算模型的建立 |
5.3 光学侧窗与流场的联合光传输计算模型 |
5.3.1 非均匀流场中折射率及折射率梯度插值计算模型 |
5.3.2 流场和光学侧窗的联合光传输模型 |
5.4 喷流冷却校正气动光学效应的仿真研究 |
5.4.1 流场和光学侧窗的联合光传输计算模型置信度的验证 |
5.4.2 喷流制冷时流场和光学侧窗的联合光传输效应仿真研究 |
5.4.3 喷流制冷时光学侧窗的气动热辐射效应仿真研究 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(2)稠密大气中高超声速导引头红外成像面临的机遇、挑战与对策(论文提纲范文)
0 引言 |
1 红外成像精确制导技术是高超声速武器的力量倍增器 |
1.1 高超声速武器成为未来战争制胜的杀手锏 |
1.2 高超声速武器蓬勃发展并逐渐走向成熟 |
1.3 高超声速武器精确打击对红外成像制导技术的迫切需求 |
2 气动光学效应———限制高超声速红外成像制导技术应用的瓶颈问题 |
3 完善的气动光学效应测试能力和相似准则是解决气动光学效应的基础 |
3.1 构建完善的气动光学效应模拟测试能力 |
3.2 构建完备的气动光学效应相似准则 |
4 高超声速红外成像导引头综合优化设计是降低气动光学效应的可靠途径 |
4.1 高超声速红外成像导引头综合降温结构设计 |
4.2 多目标优化高超声速红外成像导引头气动外形设计 |
4.3 基于主/被动流场控制的光传输效应抑制方法 |
5 结束语 |
(3)高速光学头罩气动光学效应研究进展(论文提纲范文)
引言 |
1 研究进展 |
1.1 实验研究进展 |
1.2 实验测试技术进展 |
1.3 数值仿真研究进展 |
1.4 高速光学头罩研究模型构建 |
2 高速光学头罩气动光学效应相似准则研究 |
2.1 基于Ⅱ定理的光学头罩气动光学效应相似准则研究 |
2.2 飞行状态参数对光学头罩气动光学效应的影响 |
2.2.1 飞行高度 |
2.2.2 飞行Mach数 |
2.2.3 飞行姿态角 |
2.3 光学参数对光学头罩气动光学效应的影响 |
2.3.1 视线角度 |
2.3.2 波长 |
2.3.3 曝光时间 |
2.3.4 光学孔径 |
3 气动光学效应抑制方法研究 |
4 总结与讨论 |
(4)(高)超声速光学头罩气动光学效应实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.1.1 气动光学基础理论 |
1.1.2 气动光学效应研究进展 |
1.1.3 高速光学头罩研究模型构建 |
1.2 高速光学头罩气动光学效应相似准则研究 |
1.2.1 基于Π定理的光学头罩气动光学效应相似准则研究 |
1.2.2 飞行状态参数对于光学头罩气动光学效应的影响 |
1.2.3 光学参数对于光学头罩气动光学效应的影响 |
1.3 典型流动结构气动光学效应研究 |
1.3.1 混合层 |
1.3.2 湍流边界层 |
1.3.3 激波 |
1.4 气动光学光学效应抑制方法研究 |
1.5 小结 |
第二章 试验设备及相关测试技术 |
2.1 测试技术及方法 |
2.1.1 NPLS技术 |
2.1.2 BOS技术 |
2.2 风洞设备 |
2.2.1 100mm×120mm超声速直连风洞 |
2.2.2 260mm×260mm高超声速直连风洞 |
2.2.3 高超声速炮风洞 |
2.3 小结 |
第三章 超声速湍流边界层气动光学效应研究 |
3.1 超声速湍流边界层实验模型 |
3.2 测试结果可靠性验证 |
3.3 气动光学联系方程在超声速湍流边界层中的应用 |
3.4 超声速湍流边界层气动光学效应分布规律研究 |
3.4.1 边界层内不同区域对气动光学效应的贡献 |
3.4.2 不同特征尺度湍流结构对气动光学效应的影响 |
3.4.3 不同光线入射角度对于气动光学效应的影响 |
3.5 小结 |
第四章 高超声速湍流边界层气动光学效应研究 |
4.1 高超声速湍流边界层实验模型 |
4.2 基于SIFT算法的高超声速湍流边界层速度场测试技术 |
4.2.1 基于SIFT算法的速度获取方法 |
4.2.2 SIFT算法特征点匹配精度测试 |
4.2.3 高超声速湍流边界层速度测试结果分析与校验 |
4.3 雷诺数对高超声速湍流边界层相干结构的影响 |
4.4 高超声速湍流边界层气动光学效应分布规律研究 |
4.4.1 高超声速湍流边界层密度分布特征 |
4.4.2 雷诺数对高超声速湍流边界层气动光学效应的影响 |
4.5 小结 |
第五章 超声速气膜气动光学效应研究 |
5.1 超声速气膜气动光学效应实验装置 |
5.1.1 超声速气膜实验模型 |
5.1.2 超声速气膜气动光学效应测试平台 |
5.2 基于近场背景纹影的波前测试技术 |
5.2.1 基本原理 |
5.2.2 空间分辨率、灵敏度与动态测试范围分析 |
5.2.3 近场校正结果验证与分析 |
5.3 互相关质询窗口设置对于波前重构精度的影响 |
5.4 不同位置和状态下超声速气膜气动光学效应研究 |
5.5 小结 |
第六章 高超声速光学头罩气动光学效应研究 |
6.1 高超声速光学头罩实验装置 |
6.1.1 高超声速光学头罩实验模型 |
6.1.2 高速光学头罩气动光学效应测试平台 |
6.2 曝光时间对于气动光学效应的影响 |
6.2.1 高超声速光学头罩瞬态波前分布及初步分析 |
6.2.2 OPD结果分析及Zernike多项式分解 |
6.2.3 曝光时间对高超声速光学头罩成像质量的影响 |
6.3 高超声速光学头罩气动光学效应抑制初步研究 |
6.3.1 有/无流动控制下瞄视误差(BSE)与喷流压比(PRJ)之间的关系 |
6.3.2 有/无流动控制下气动光学波前高阶畸变与PRJ之间的关系 |
6.4 小结 |
第七章 结论与展望 |
致谢 |
参考文献 |
作者在学期间取得的学术成果 |
附录A 符号表 |
附录B 缩略词表 |
(5)临近空间拦截器开关制导控制方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
1.1.1 课题背景 |
1.1.2 研究的目的和意义 |
1.2 制导控制方法研究现状 |
1.2.1 姿态控制方法研究现状 |
1.2.2 制导方法研究现状 |
1.2.3 估计方法研究现状 |
1.3 带约束的制导律国内外研究现状 |
1.3.1 在控制受限下制导律国内外研究现状 |
1.3.2 有限时间收敛制导律国内外研究现状 |
1.3.3 有动态延迟的制导律国内外研究现状 |
1.3.4 带扩张观测器制导律国内外研究现状 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 控制受限的有限时间收敛制导律 |
2.1 引言 |
2.2 基础知识 |
2.2.1 常用坐标系 |
2.2.2 常用坐标系的转换 |
2.2.3 拦截器直接侧向力描述 |
2.2.4 拦截中的运动方程 |
2.3 目标-拦截器相对运动数学描述 |
2.3.1 二维平面制导方程 |
2.3.2 三维空间制导方程 |
2.3.3 空间和平面制导模型的关系 |
2.4 有限时间控制理论 |
2.5 控制受限的有限时间滞环制导律 |
2.5.1 平面有限时间稳定条件 |
2.5.2 三维有限时间稳定条件 |
2.5.3 滞环制导律设计 |
2.5.4 仿真分析 |
2.6 控制受限的有限时间收敛PWPF调制制导律 |
2.6.1 PWPF调节器介绍 |
2.6.2 有限时间稳定制导律 |
2.6.3 变开启门限PWPF调节器 |
2.6.4 仿真分析 |
2.7 本章小结 |
第3章 考虑发动机动特性的制导律 |
3.1 引言 |
3.2 考虑一阶动特性的非奇异滑模制导律 |
3.2.1 考虑一阶动特性的制导方程 |
3.2.2 非奇异滑模制导律有限时间收敛条件 |
3.2.3 滞环非奇异滑模制导律 |
3.2.4 仿真分析 |
3.3 考虑一阶动特性的线性滑模制导律 |
3.3.1 考虑一阶动特性的制导模型 |
3.3.2 线性滑模制导律有限时间收敛条件 |
3.3.3 滞环线性滑模制导律 |
3.3.4 仿真分析 |
3.4 考虑二阶动特性的滑模制导律 |
3.4.1 考虑二阶动特性的制导方程 |
3.4.2 滑模制导律有限时间收敛条件 |
3.4.3 滞环滑模制导律 |
3.4.4 仿真分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于扩张状态观测器的制导律 |
4.1 引言 |
4.2 数学模型 |
4.3 基于LESO的滞环非奇异滑模制导律 |
4.3.1 线性扩张状态观测器 |
4.3.2 基于LESO的制导律有限时间收敛条件 |
4.3.3 基于LESO的滞环非奇异滑模制导律 |
4.3.4 仿真分析 |
4.4 基于扩张HGO的 PWPF调制制导律 |
4.4.1 扩张高增益观测器 |
4.4.2 基于扩张HGO的有限时间制导律 |
4.4.3 基于扩张HGO的变开启门限PWPF调节器 |
4.4.4 仿真分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 控制受限的鲁棒控制律 |
5.1 引言 |
5.2 控制受限的有限时间收敛滑模控制律 |
5.2.1 解耦的姿态运动模型 |
5.2.2 有限时间收敛滑模控制律 |
5.2.3 姿态控制发动机分配 |
5.2.4 仿真分析 |
5.3 基于扰动观测器的非线性姿态控制律和PWM |
5.3.1 跟踪误差的姿态运动模型 |
5.3.2 非线性姿态控制律 |
5.3.3 非线性扰动观测器 |
5.3.4 PWM设计 |
5.3.5 仿真分析 |
5.4 本章小结 |
第6章 临近空间拦截器制导控制系统仿真 |
6.1 引言 |
6.2 拦截器参数与性能指标 |
6.3 反临近空间X-51A |
6.4 反临近空间HTV-2 |
6.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(6)灵巧枪弹气动特性及外形优化研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景与意义 |
1.2 灵巧枪弹研究概况 |
1.2.1 国外研究概况 |
1.2.2 国内研究概况 |
1.3 枪弹气动特性研究概况 |
1.3.1 国外研究概况 |
1.3.2 国内研究概括 |
1.4 飞行器气动优化设计研究概况 |
1.4.1 国外研究概括 |
1.4.2 国内研究概括 |
1.5 主要工作 |
1.6 论文安排 |
2 灵巧枪弹数值模拟方法研究 |
2.1 控制方程 |
2.1.1 连续性方程 |
2.1.2 运动方程 |
2.2 湍流模型 |
2.3 离散方法 |
2.4 边界条件与初始条件 |
2.5 FLUENT相关设置 |
2.6 算例验证 |
2.7 小结 |
3 尖头灵巧枪弹气动特性研究 |
3.1 计算模型 |
3.1.1 枪弹外形参数 |
3.1.2 计算网格分布 |
3.2 枪弹气动特性研究 |
3.2.1 基准弹形气动特性 |
3.2.2 弹尖半径对气动特性影响 |
3.2.3 圆弧部半径对气动特性影响 |
3.2.4 交界处半径对气动特性影响 |
3.3 小结 |
4 钝头灵巧枪弹气动特性研究 |
4.1 计算模型 |
4.2 风洞试验 |
4.3 枪弹气动特性研究 |
4.3.1 基准弹形气动特性 |
4.3.2 收缩段长度对气动特性影响 |
4.3.3 交界处半径对气动特性影响 |
4.3.4 弹底半径对气动特性影响 |
4.4 小结 |
5 灵巧枪弹外形优化方法研究 |
5.1 代理模型 |
5.1.1 RBF神经网络结构 |
5.1.2 学习方法 |
5.2 遗传算法 |
5.2.1 算法结构及特点 |
5.2.2 单目标及加权系数的多目标优化 |
5.3 枪弹气动优化设计 |
5.3.1 设计变量 |
5.3.2 样本点选取 |
5.3.3 目标函数 |
5.3.4 十样本点模型 |
5.3.5 二十样本点模型 |
5.3.6 阻力系数最优 |
5.3.7 俯仰力矩系数最优 |
5.3.8 容积最优 |
5.3.9 多目标最优 |
5.3.10 对比分析 |
5.4 小结 |
6 总结与展望 |
6.1 研究总结 |
6.2 研究展望 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
(7)激光尾波场加速产生高品质电子束的实验研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要符合对照表 |
第一章 绪论 |
1.1 带电粒子加速与应用 |
1.2 激光尾波场加速(LWFA) |
1.2.1 基本方程与有质动力 |
1.2.2 激光尾波场的产生与波破 |
1.2.3 激发等离子体波(激光尾波场)的几种常见方式 |
1.2.4 Blow-out或空泡机制 |
1.2.5 电子的捕获(注入)、加速与失相 |
1.2.6 加速限制与定标率 |
1.2.7 激光在等离子体中的传输与导引 |
1.2.8 LWFA实验方面主要研究进展与现状 |
1.3 论文主要研究内容与安排 |
第二章 电子加速实验平台 |
2.1 引言 |
2.2 200TW、10Hz钛宝石飞秒激光装置 |
2.2.1 飞秒激光振荡器(Oscillator) |
2.2.2 对比度提升器(Booster) |
2.2.3 脉冲展宽器(Stretcher) |
2.2.4 再生与一级多通放大器(Regen Amplifier and Amplifier1) |
2.2.5 二级多通放大器(Amplifier2) |
2.2.6 主放大器(Main Amplifier) |
2.2.7 压缩器(Compressor) |
2.3 靶场真空系统 |
2.4 电子加速实验靶场 |
2.4.1 主激光光路与准直系统 |
2.4.2 焦斑监测系统 |
2.4.3 激光能量监测系统 |
2.4.4 气体喷嘴及供气系统 |
2.4.5 俯视监测系统 |
2.4.6 电子束诊断系统 |
2.4.7 时间同步控制系统 |
2.5 本章小结 |
第三章 低密度纯惰性气体中实现稳定LWFA |
3.1 引言 |
3.2 实验装置 |
3.3 实验结果与分析 |
3.3.1 飞秒强激光在纯氦等离子体中驱动LWFA的实验结果与分析 |
3.3.2 飞秒强激光在纯氖等离子体中驱动LWFA的实验结果与分析 |
3.4 本章小结 |
第四章 自截止离化注入有效提升单级LWFA品质 |
4.1 引言 |
4.2 离化注入的物理图像 |
4.3 实验装置的优化 |
4.4 实验结果与分析 |
4.4.1 飞秒强激光与99.7%氦气+0.3%氮气混合气体相互作用的实验结果 |
4.4.2 氮气掺杂比例对LWFA产生电子束品质的影响 |
4.5 本章小结 |
第五章 LWFA中离化注入的动力学过程诊断 |
5.1 引言 |
5.2 单光束飞秒探针实验装置 |
5.3 利用单光束飞秒探针诊断离化注入的动力学过程 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文总结 |
6.1 主要结论 |
6.2 未来展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文目录 |
已发表的学术论文 |
已参加的学术会议报告 |
致谢 |
个人简历 |
(8)轨控式直/气复合导弹控制与制导方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 导引律的发展及研究现状 |
1.2.2 直/气复合控制研究现状 |
1.3 论文主要内容及安排 |
第2章 轨控式直接力/气动力拦截导弹数学模型 |
2.1 空间拦截坐标系定义及转换关系 |
2.2 导弹运动方程 |
2.3 导弹的纵向运动、侧向运动和滚转运动 |
2.3.1 纵向运动方程及其线性化 |
2.3.2 侧向运动方程及其线性化 |
2.3.3 滚转运动方程 |
2.4 导弹与目标相对运动的数学模型 |
2.5 本章小结 |
第3章 导弹末端导引律研究 |
3.1 比例导引律的改进 |
3.2 最优滑模导引律 |
3.2.1 基于视线角速率的最优导引律 |
3.2.2 最优滑模导引律设计 |
3.2.3 最优滑模导引律仿真分析 |
3.3 离散滑模导引律 |
3.3.1 离散滑模导引律设计 |
3.3.2 改进的离散滑模导引律 |
3.3.3 离散滑模导引律仿真分析 |
3.4 本章小结 |
第4章 轨控直接力与气动力复合控制系统设计 |
4.1 引言 |
4.2 复合控制模型 |
4.3 指令分解 |
4.4 基于古典控制的气动力控制子系统设计 |
4.4.1 俯仰通道设计分析 |
4.4.2 滚转通道设计分析 |
4.4.3 设计实例与仿真分析 |
4.5 直接力控制子系统设计 |
4.5.1 轨控发动机模型 |
4.5.2 轨控发动机工作方式 |
4.5.3 轨控发动机控制策略 |
4.6 基于滑模变结构控制的直/气复合控制系统设计 |
4.6.1 俯仰通道设计分析 |
4.6.2 滚转通道设计分析 |
4.7 对比仿真分析 |
4.7.1 基于古典控制的复合控制系统仿真 |
4.7.2 基于滑模变结构控制的复合控制系统仿真 |
4.8 本章小结 |
第5章 直/气复合控制制导仿真分析 |
5.1 引言 |
5.2 导弹参数 |
5.2.1 基本参数 |
5.2.2 气动参数 |
5.3 侧向喷流干扰效应 |
5.4 仿真分析 |
5.5 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(9)直接力/气动力复合控制导弹几个问题研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题研究的背景及意义 |
1.2 国内外研究现状及分析 |
1.2.1 直接力/气动力复合导弹分类 |
1.2.2 国外现役的复合控制导弹 |
1.2.3 导弹末制导律研究现状 |
1.2.4 复合控制分配算法研究现状 |
1.2.5 姿控发动机点火算法研究现状 |
1.2.6 制导控制一体化设计研究现状 |
1.3 论文研究的主要内容及章节安排 |
第2章 直接力/气动力复合控制导弹数学模型 |
2.1 引言 |
2.2 导弹气动布局及姿控发动机配置方案 |
2.2.1 导弹气动布局 |
2.2.2 姿控发动机配置方案 |
2.3 姿控发动机及喷流干扰数学建模 |
2.3.1 喷流干扰因子建模 |
2.3.2 姿控发动机推力建模 |
2.4 常用坐标系及转化关系 |
2.5 复合控制导弹数学模型 |
2.5.1 导弹运动学与动力学建模 |
2.5.2 导弹数学模型化简 |
2.6 本章小结 |
第3章 直接力/气动力复合控制导弹末制导律研究 |
3.1 引言 |
3.2 滑模变结构控制 |
3.2.1 基本原理 |
3.2.2 终端滑模 |
3.2.3 二阶滑模 |
3.3 有限时间收敛滑模末制导律 |
3.3.1 弹目相对运动学模型 |
3.3.2 一种非奇异二阶终端滑模制导律 |
3.3.3 系统稳定性分析 |
3.3.4 有限时间到达与收敛性分析 |
3.4 仿真分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 直接力/气动力复合控制导弹控制分配算法研究 |
4.1 引言 |
4.2 典型的控制分配策略分析 |
4.3 一种新的复合控制分配原则 |
4.3.1 相对距离与视线角速度的关系 |
4.3.2 控制分配原则设计 |
4.3.3 直接力引入时间 |
4.4 复合控制控制分配算法设计 |
4.4.1 模糊控制基本原理 |
4.4.2 一种基于模糊控制的复合控制分配算法 |
4.4.3 仿真分析 |
4.5 控制分配参数优化 |
4.5.1 遗传算法基本原理 |
4.5.2 激素调节基本机理 |
4.5.3 一种基于激素调节的遗传优化算法 |
4.5.4 仿真分析 |
4.6 本章小结 |
第5章 直接力/气动力复合控制导弹姿控发动机点火算法研究 |
5.1 引言 |
5.2 姿控发动机点火算法设计 |
5.2.1 一种基于模糊控制理论的姿控发动机点火算法 |
5.2.2 有限时间收敛微分器设计 |
5.3 变论域自适应模糊控制器设计 |
5.3.1 变论域基本原理 |
5.3.2 论域伸缩因子设计 |
5.3.3 算法收敛性分析 |
5.4 常值推力姿控发动机点火算法实现 |
5.4.1 PWPF基本原理及参数设计 |
5.4.2 复合控制系统稳定性分析 |
5.5 滚转导弹点火算法实现 |
5.5.1 典型的点火方案及其特性分析 |
5.5.2 一种改进的点火算法实现方案 |
5.6 仿真分析 |
5.6.1 导弹基本参数及性能指标 |
5.6.2 仿真参数 |
5.6.3 导弹飞行性能仿真 |
5.7 本章小结 |
第6章 防空导弹制导控制一体化设计方法研究 |
6.1 引言 |
6.2 导弹制导控制一体化数学模型 |
6.2.1 制导控制一体化建模 |
6.2.2 一体化模型化简 |
6.3 制导控制一体化反步设计 |
6.3.1 反步法基本原理 |
6.3.2 基于反步法的制导控制一体化设计 |
6.3.3 控制系统稳定性分析 |
6.3.4 存在的问题 |
6.4 制导控制一体化动态面设计方法 |
6.4.1 非线性干扰观测器 |
6.4.2 一种基于干扰观测器的积分动态面一体化设计方法 |
6.4.3 控制系统稳定性分析 |
6.5 仿真分析 |
6.6 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
致谢 |
(10)空基动能拦截弹制导控制系统综述(论文提纲范文)
0 引言 |
1 空基动能拦截弹的发展 |
1.1 空基动能拦截弹发展概况 |
1.2 弹道导弹助推段拦截作战流程 |
2 弹道导弹助推段飞行性能分析 |
3 动能拦截弹制导控制系统研究现状 |
3.1 气动力/直接力复合控制研究现状 |
3.2 制导规律研究现状 |
4 空基动能拦截弹制导控制需解决的问题 |
4.1 空基动能拦截弹模型 |
(1) 气动布局和外形特征 |
(2) 轨控发动机配置方案 |
4.2 空基动能拦截弹气动力/直接力复合控制 |
4.3 空基动能拦截弹制导规律 |
5 结论 |
四、喷流导引系统的实际应用(论文参考文献)
- [1]气动光学效应对高速飞行器像质影响的建模仿真方法研究[D]. 王惠. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [2]稠密大气中高超声速导引头红外成像面临的机遇、挑战与对策[J]. 易仕和,丁浩林. 现代防御技术, 2020(03)
- [3]高速光学头罩气动光学效应研究进展[J]. 丁浩林,易仕和. 气体物理, 2020(03)
- [4](高)超声速光学头罩气动光学效应实验研究[D]. 丁浩林. 国防科技大学, 2020(01)
- [5]临近空间拦截器开关制导控制方法研究[D]. 段美君. 哈尔滨工业大学, 2019(02)
- [6]灵巧枪弹气动特性及外形优化研究[D]. 周磊. 南京理工大学, 2019(06)
- [7]激光尾波场加速产生高品质电子束的实验研究[D]. 李松. 上海交通大学, 2016(09)
- [8]轨控式直/气复合导弹控制与制导方法研究[D]. 佟鑫. 哈尔滨工程大学, 2015(06)
- [9]直接力/气动力复合控制导弹几个问题研究[D]. 马文桥. 哈尔滨工程大学, 2014(11)
- [10]空基动能拦截弹制导控制系统综述[J]. 巩冰,肖增博,雷虎民. 航空兵器, 2013(06)