高超声速巡航飞行器姿态控制方法研究
| 摘要 | 第13-15页 |
| ABSTRACT | 第15-16页 |
| 第一章 绪论 | 第17-36页 |
| 1.1 高超声速巡航飞行器发展概况 | 第17-21页 |
| 1.2 相关技术研究现状 | 第21-33页 |
| 1.2.1 高超声速飞行器动力学建模 | 第21-24页 |
| 1.2.2 动态逆控制方法 | 第24-26页 |
| 1.2.3 滑模变结构控制方法 | 第26-29页 |
| 1.2.4 预测控制方法 | 第29-33页 |
| 1.3 本文研究内容与组织结构 | 第33-36页 |
| 第二章 高超声速飞行器动力学模型 | 第36-62页 |
| 2.1 常用坐标系及其相互间的转换关系 | 第36-42页 |
| 2.1.1 常用坐标系 | 第36-37页 |
| 2.1.2 坐标系间的转换关系 | 第37-42页 |
| 2.2 高超声速飞行器纵向运动模型 | 第42-44页 |
| 2.2.1 高超声速飞行器纵向运动方程 | 第42-43页 |
| 2.2.2 纵向气动系数及参数偏差模型 | 第43-44页 |
| 2.3 高超声速飞行器六自由度运动模型 | 第44-61页 |
| 2.3.1 飞行器完整运动模型 | 第44-53页 |
| 2.3.2 面向控制的简化运动模型 | 第53-58页 |
| 2.3.3 气动系数与推力模型 | 第58-59页 |
| 2.3.4 参数偏差与风场模型 | 第59-61页 |
| 2.4 本章小结 | 第61-62页 |
| 第三章 高超声速飞行器动态逆控制方法研究 | 第62-72页 |
| 3.1 MIMO系统的动态逆系统 | 第62-64页 |
| 3.1.1 逆系统 | 第62-63页 |
| 3.1.2 MIMO系统的可逆性 | 第63-64页 |
| 3.2 基于动态逆的高超声速飞行器运动模型线性化 | 第64-68页 |
| 3.2.1 纵向运动模型的输入输出线性化 | 第64-66页 |
| 3.2.2 三通道姿态运动模型的线性化 | 第66-68页 |
| 3.3 动态逆控制的解耦性能分析 | 第68-71页 |
| 3.3.1 纵向运动模型的解耦性能分析 | 第68-70页 |
| 3.3.2 三通道姿态运动模型的解耦性能分析 | 第70-71页 |
| 3.4 本章小结 | 第71-72页 |
| 第四章 高超声速飞行器滑模变结构控制方法研究 | 第72-103页 |
| 4.1 基于趋近律的滑模控制方法 | 第72-74页 |
| 4.1.1 滑模控制的基本要素 | 第72-73页 |
| 4.1.2 常用趋近律 | 第73-74页 |
| 4.2 基于指令参数化的滑模变结构控制方法研究 | 第74-87页 |
| 4.2.1 基于指令参数化的滑模控制系统设计 | 第74-80页 |
| 4.2.2 滑模控制系统仿真分析 | 第80-87页 |
| 4.3 S型准终端滑模控制方法研究 | 第87-101页 |
| 4.3.1 基于S型函数的准终端滑模控制方法 | 第87-91页 |
| 4.3.2 纵向S型准终端滑模控制系统设计 | 第91-93页 |
| 4.3.3 纵向S型准终端滑模控制系统仿真分析 | 第93-94页 |
| 4.3.4 S型准终端滑模姿态控制系统设计 | 第94-95页 |
| 4.3.5 S型准终端滑模姿态控制系统仿真分析 | 第95-101页 |
| 4.4 本章小结 | 第101-103页 |
| 第五章 高超声速飞行器预测控制方法研究 | 第103-122页 |
| 5.1 具有解析形式的非线性最优预测控制方法 | 第103-107页 |
| 5.1.1 解析形式的非线性最优预测控制律 | 第103-106页 |
| 5.1.2 非线性预测控制律的反馈校正 | 第106页 |
| 5.1.3 非线性预测控制方法的稳定性证明 | 第106-107页 |
| 5.2 纵向预测控制方法研究 | 第107-111页 |
| 5.2.1 面向控制的纵向运动模型处理 | 第107-108页 |
| 5.2.2 纵向内回路非线性预测控制器设计 | 第108页 |
| 5.2.3 纵向外回路非线性预测控制器设计 | 第108-109页 |
| 5.2.4 纵向预测控制系统仿真分析 | 第109-111页 |
| 5.3 分层预测控制方法研究 | 第111-120页 |
| 5.3.1 面向控制的模型处理 | 第111页 |
| 5.3.2 内层非线性预测控制器设计 | 第111-112页 |
| 5.3.3 外层非线性预测控制器设计 | 第112-113页 |
| 5.3.4 分层预测控制系统仿真分析 | 第113-120页 |
| 5.4 本章小结 | 第120-122页 |
| 第六章 高超声速飞行器制导控制联合设计 | 第122-148页 |
| 6.1 滑模制导律设计 | 第122-126页 |
| 6.1.1 质心运动模型简化 | 第122-123页 |
| 6.1.2 纵向滑模制导律设计 | 第123-125页 |
| 6.1.3 侧向滑模制导律设计 | 第125-126页 |
| 6.2 带终端落角约束的最优制导律设计 | 第126-131页 |
| 6.2.1 相对运动方程 | 第126-127页 |
| 6.2.2 纵向俯冲平面内最优制导律 | 第127-128页 |
| 6.2.3 侧向转弯平面内最优制导律 | 第128-129页 |
| 6.2.4 最优制导指令的计算 | 第129-131页 |
| 6.3 制导控制系统联合设计 | 第131-136页 |
| 6.3.1 姿控回路实际特性约束下的制导回路设计 | 第131-134页 |
| 6.3.2 制导回路实际特性约束下的姿控回路设计 | 第134-136页 |
| 6.4 制导控制系统六自由度仿真 | 第136-146页 |
| 6.4.1 爬升段制导控制系统仿真分析 | 第136-139页 |
| 6.4.2 巡航段制导控制系统仿真分析 | 第139-144页 |
| 6.4.3 俯冲段制导控制系统仿真分析 | 第144-146页 |
| 6.5 本章小结 | 第146-148页 |
| 第七章 总结与展望 | 第148-152页 |
| 7.1 论文总结 | 第148-150页 |
| 7.1.1 本文的主要工作 | 第148-149页 |
| 7.1.2 本文的主要创新点 | 第149-150页 |
| 7.2 工作展望 | 第150-152页 |
| 致谢 | 第152-154页 |
| 参考文献 | 第154-166页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第166-168页 |
| 附录A 本文中涉及的相关参数 | 第168-169页 |
| 附录B 气动力与力矩系数详细表达式 | 第169-176页 |
| 附录C 纵向运动模型线性化过程中的向量与矩阵 | 第176-178页 |
