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双旋弹弹道特性及其制导控制方法研究

摘要第5-7页
Abstract第7-8页
1 绪论第16-26页
    1.1 课题的研究背景及意义第16-17页
    1.2 国内外研究发展概况第17-20页
        1.2.1 国外研究现状第17-19页
        1.2.2 国内研究现状第19-20页
    1.3 相关理论、技术概述第20-24页
        1.3.1 弹道建模与稳定性分析第20-21页
        1.3.2 实时姿态测量研究第21-22页
        1.3.3 弹箭参数辨识技术第22-23页
        1.3.4 制导和控制系统研究第23-24页
    1.4 本文主要研究内容第24-26页
2 双旋弹七自由度动力学建模及其弹道特性分析第26-38页
    2.1 双旋弹常用坐标系第26页
    2.2 双旋弹七自由度弹道模型第26-31页
        2.2.1 双旋弹运动学模型第27页
        2.2.2 双旋弹动力学模型第27-28页
        2.2.3 力和力矩的具体表达形式第28-31页
    2.3 动力学仿真及弹道特性分析第31-34页
    2.4 转速特性分析第34-37页
    2.5 本章小结第37-38页
3 双旋弹飞行稳定性研究第38-53页
    3.1 传统高速旋转榴弹稳定性理论第38-40页
    3.2 双旋弹稳定性粗略分析法第40-42页
    3.3 双旋弹稳定性精确分析法第42-51页
        3.3.1 动力学方程线性化第42-44页
        3.3.2 双旋弹稳定性条件推导第44-47页
        3.3.3 结构对双旋弹陀螺稳定性的影响讨论第47-49页
        3.3.4 结构对双旋弹陀螺稳定性的影响仿真分析第49-51页
    3.4 本章小结第51-53页
4 双旋弹实时姿态测量第53-78页
    4.1 测量所用传感器信号生成第53-60页
        4.1.1 磁阻传感器仿真信号生成第54-57页
        4.1.2 MEMS陀螺仿真信号生成第57-60页
    4.2 姿态角初始对准第60-67页
        4.2.1 偏航角可忽略情况下初始对准问题第60-64页
        4.2.2 偏航角不可忽略的情况下初始对准问题第64-67页
    4.3 基于卡尔曼滤波的姿态组合估计方法第67-73页
        4.3.1 卡尔曼滤波简介第67-68页
        4.3.2 无迹卡尔曼滤波理论基础第68-69页
        4.3.3 基于UKF算法弹体实时姿态测量第69-72页
        4.3.4 仿真验证第72-73页
    4.4 基于傅里叶变换方法的弹丸转速数据处理第73-76页
        4.4.1 傅里叶变换转速数据处理方法第73-76页
        4.4.2 算法验证第76页
    4.5 本章小结第76-78页
5 双旋弹气动参数辨识技术研究第78-104页
    5.1 双旋弹运动学模型简化第78-79页
    5.2 Chapman-Kirk方法简介第79-82页
    5.3 最大似然估计方法第82-84页
    5.4 气动参数辨识第84-97页
        5.4.1 利用速度数据辨识双旋弹轴向力系数第89-92页
        5.4.2 利用坐标数据辨识双旋弹法向力系数第92-94页
        5.4.3 利用俯仰角数据辨识翻转力矩系数第94-97页
    5.5 基于自适应混沌变异粒子群算法气动参数辨识第97-102页
        5.5.1 基本粒子群优化算法原理第97-98页
        5.5.2 自适应混沌变异粒子群算法第98-100页
        5.5.3 算法验证第100-102页
        5.5.4 仿真校验第102页
    5.6 本章小结第102-104页
6 双旋弹滑模变结构制导律设计第104-120页
    6.1 弹目相对运动关系第104-105页
    6.2 滑模变结构理论第105-109页
        6.2.1 滑动模态的定义及数学表达式第105-107页
        6.2.2 滑模变结构的定义第107页
        6.2.3 滑模变结构控制的抖动问题第107-109页
    6.3 滑模制导律设计理论第109-111页
        6.3.1 有限时间收敛系统第109-110页
        6.3.2 Lyapunov稳定性理论第110-111页
        6.3.3 Lyapunov稳定性判别定理第111页
    6.4 有限时间落角约束滑模变结构制导律第111-119页
        6.4.1 制导律推导第111-113页
        6.4.2 有限时间收敛分析第113-115页
        6.4.3 仿真分析第115-119页
    6.5 本章小结第119-120页
7 基于非线性状态反馈双旋弹俯仰/偏航通道控制第120-131页
    7.1 微分几何基本概念第120-122页
        7.1.1 欧氏空间中的光滑映射和光滑流形第120页
        7.1.2 切空间和向量场第120-121页
        7.1.3 李导数和李积第121-122页
    7.2 非线性系统状态反馈精确线性化第122-123页
        7.2.1 坐标变换与微分同胚第122-123页
        7.2.2 相对阶第123页
        7.2.3 状态反馈精确线性化的充要条件第123页
    7.3 双旋弹俯仰/偏航通道建模第123-125页
    7.4 控制器设计第125-127页
        7.4.1 内环控制器设计第125-127页
        7.4.2 外环控制器设计第127页
    7.5 仿真验证第127-129页
        7.5.1 内环控制器验证第128页
        7.5.2 外环控制器验证第128-129页
    7.6 本章小结第129-131页
8 总结与展望第131-134页
    8.1 主要工作总结第131-132页
    8.2 主要创新点第132页
    8.3 未来工作展望第132-134页
致谢第134-135页
参考文献第135-145页
附录第145页

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