空空导弹敏捷转弯控制与仿真

文中研究了空空导弹敏捷转弯180°(越肩发射)的控制与仿真问题.提出了实现空空导弹敏捷转弯180°的姿态控制方法,得到了简化的用于姿态控制设计的姿态动力学模型,分别采用反作用喷气控制系统和推力矢量控制系统设计了导弹的姿态控制律.对空空导弹的敏捷转弯180°的飞行过程进行了仿真并给出和分析了结果.结果表明反作用喷气控制系统和推力矢量控制系统都可以用于越肩发射,在转弯过程中速度损失是不可避免的,反作用喷气控制系统可以产生的速度损失较小.     

反作用喷气控制空空导弹敏捷转弯弹道设计

针对空空导弹敏捷转弯问题,分析反作用喷气控制的特点,建立了反作用喷气控制模型,提出了一种求解空空导弹敏捷转弯最优反作用喷气控制的方法。用伪谱法求解导弹三自由度模型的最优攻角解析表达式,即把指令攻角拟合为终端约束与时间的函数,在实际交战中,只需确定转弯角度即可立即得到最优制导指令,提高作战效率;建立导弹六自由度模型,设计自动驾驶仪,跟踪指令攻角,得到反作用喷气控制指令。以转弯时间最短为指标,对某空空导弹敏捷转弯进行仿真,实现了在线快速指令生成,并得到了满足约束的最优控制。     

气动力/推力矢量复合控制空空导弹控制律研究

以某型空空导弹为对象,对初始段敏捷转弯控制方法进行研究。建立了气动力/推力矢量复合控制空空导弹的姿态控制系统模型,利用时标分离的思想将其分为快、慢子系统,并利用动态逆方法对子系统分别进行控制律的设计,最后在考虑导弹各个环节非理想因素的情况下,对导弹进行了全耦合状态下三通道联合数字仿真。仿真结果表明,所提出的控制方法使系统具有较好的跟踪性能,实现了通道间的解耦,说明了该方法的正确性和有效性。     

推力矢量燃气舵在空空导弹上的应用研究

从气动角度,依据研究模型,运用典型条件,使用定性定量的方法对推力矢量燃气舵对导弹大攻角转弯和控制特性产生的影响进行了分析研究,指出推力矢量燃气舵控制对导弹的转弯速率贡献很大,燃气舵对超大攻角下的纵向控制和滚转控制等性能起着重要或决定性作用,以及在不同飞行条件和攻角下燃气舵对操纵力矩系数的贡献。根据对滚转控制的分析,指出了空空导弹选用燃气舵进行推力矢量控制的重要因素,及燃气舵对导弹性能带来的其他影响。     

旋转导弹掠飞击顶弹道控制研究

文中以某改型反坦克导弹为例，针对攻击坦克顶部装甲，探讨掠飞击顶弹道控制有关问题。采用脉冲发动机推力矢量控制实现导弹弹体转弯，研究推力矢量控制力与弹体姿态转动角速度、落角及过载的关系，并对旋转反坦克导弹的控制力工作时间及掠飞高度选择等方面进行了分析和研究。     

某型推力矢量控制空空导弹攻击区仿真研究

在分析某型导弹机械扰流板式推力矢量控制基本原理的基础上，建立了推力矢量／气动力复合控制的数学模型。利用Madab／Simulink工具对某型空空导弹攻击区进行仿真解算．绘制出几种不同作战条件下的导弹攻击区，并将带推力矢量控制与不带推力矢量控制的导弹攻击区进行对比，分析确定了推力矢最控制对导弹攻击区的影响。     

非线性块对角在飞航导弹垂直转弯控制中的应用

传统的三通道(俯仰、偏航、滚转)独立小扰动导弹模型不能适应在大攻角与大过载下的控制,于是文中提出基于非线性块对角控制来解决。首先着重分析导弹的垂直转弯飞行方案,鉴于导弹的四层结构并非仿射型,然后对所建立的分层块对角模型进行仿射处理,并采用推力矢量控制方法实现了导弹垂直转弯的块对角控制器设计。最后在模型精准和气动参数摄动下,进行了数字仿真,结果表明系统在完成垂直转弯的同时,还具有很强的鲁棒性。     

先进近距格斗空空导弹实现越肩发射设计分析

研究格斗型空空导弹实现前向越肩发射的导弹设计问题。导弹具备快速转弯飞行能力是实现越肩弹道的基础。针对前向越肩发射方式技术特点,文中从飞行平台要求、推力曲线设计、启控时间优化以及转弯控制方式等方面进行分析,通过数学建模与仿真,提出了简单实用的转弯控制方法,得到了实现越肩弹道飞行能力导弹的需用过载和转弯角速率等关键总体指标。研究结果对先进格斗导弹系统设计具有参考价值。     

推力矢量拦截弹制导控制一体化设计

针对采用推力矢量控制的拦截弹,首先给出了推力矢量和气动力的归一化设计方法,通过引入等效舵偏角的概念,将多控制输入问题转化为单控制输入问题,并进行求解,设计了推力矢量偏心和气动舵偏转的控制分配策略,给出了气动舵偏转角及推力矢量偏心角的数学表达式,解决了多控制量之间相互争斗的问题。在此基础上,通过模型标准化,采用Backstepping方法(反步法),借助Lyapunov再设计工具,对导弹制导与控制系统进行一体化设计,得到了俯仰平面内的制导控制律。仿真结果表明,和常规制导与控制方法分别设计相比,采用该制导控制一体化设计方法能够使拦截弹有效拦截机动目标,并且导弹的姿态和执行机构偏角的变化也更加平稳。     

采用直接力的空空导弹越肩发射控制设计

针对空空导弹越肩发射的姿态控制需求,采用直接力控制装置,分别建立了小攻角模型和大攻角模型,利用滑模变结构控制方法设计了姿态控制律,所设计的控制律能够满足导弹越肩发射快速转弯的要求,仿真结果说明了此方法的有效性。     

垂直发射反坦克导弹控制系统关键技术研究

以垂直发射的反坦克导弹为研究对象,介绍了国内外在垂直起飞-快速转弯、全方位发射以及制导律等若干关键技术方面的研究现状,指出了气动力/推力矢量复合控制技术是解决快速转弯的有效策略,空中自主完成全方位快速转弯是全方位发射的关键。以比例导引为基础的滑模变结构多条件约束制导律是反坦克导弹制导控制的研究方向,分析了反坦克导弹滚转飞行、大攻角飞行过程中存在的问题并提出了解决方案。     

非线性动态逆在大攻角导弹控制系统设计中的应用

导弹在大攻角飞行时,非线性及耦合严重,本文对推力矢量控制的空空导弹的控制系统进行了研究。根据导弹状态变化快慢不同,在奇异摄动理论的基础上,采用非线性动态逆设计了导弹的控制系统,并对导弹大攻角有侧滑飞行进行了仿真,结果表明文中设计的控制系统可以很好地控制导弹作机动飞行。     

超高速动能导弹脉冲推力矢量控制器点火控制自救研究

简要介绍了用脉冲推力矢量控制器控制超高速动能导弹姿态的原理，同脉冲推力矢量控制器点火控制算法和控制算法的单片机实现试验结果。     

不同攻角约束下空空导弹敏捷转弯过程弹道优化

为考察攻角约束对直气复合控制的导弹实现越肩发射的影响,首先针对一个反作用喷气系统安装在尾部的敏捷导弹建立了俯仰通道四阶动态模型,然后利用高斯伪谱法获得时间-燃料最优解,并对不同攻角约束下的最优解进行了分析和比较。仿真结果说明攻角约束越严格,敏捷转弯过程的转弯半径越大,时间越长,燃料消耗越多。     

基于RBF神经网络的空空导弹控制器设计

应用倾斜转弯（Bank to Turn，BTT）及推力矢量控（Thrust Vector Control．TVC）技术设计并建立了空空导弹六自由度模型。在此基础上考虑气动参数变化和建模不确定性引起的误差对导弹控制系统的影响，为消除误差影响，引入RBF神经网络分别对快慢回路进行补偿，利用李亚普诺夫（Lyapunov）稳定性定理推导了神经网络权值、中心及带宽的自适应规律，并证明了闭环系统的稳定性。通过对某型空空导弹大机动仿真研究，结果表明RBF神经网络自适应控制方法补偿作用显著，不仅改善了控制系统的动态性能，而且使系统具有良好的抗干扰和容错能力。     

空空导弹推力矢量模糊变结构控制

提出了一种适用于空空导弹带推力矢量的模糊变结构控制,推力矢量控制的引入可明显提高导弹的机动性和敏捷性,所设计的变结构控制律由线性控制和非纡性控制两部分组成,这样可通过气动舵面和推力矢量控制机构来实现,考虑到导弹在进行超机动飞行时,气动参数变化剧烈并且难以估计,因而在控制律中引入了模糊控制规则采增强系统的气动参数变化的适应性和鲁棒性,同时还有效减弱了一般变结构控制系统的抖颤问题,数字仿真表明了其有效     

导弹的推力矢量控制技术

最近几年,以垂直发射导弹为中心的战术导弹应用推力矢量控制技术的型号不断增加。从使用方面看这是因为导弹的高回转能力和初始回转能力的需要,目前各国都在积极开发推力矢量控制装置。从导弹应用推力矢量控制装置的一般概念出发,阐述推力矢量控制技术应用于导弹系统的优点以及该技术的现状与发展动向。     

双回转喷管式推力矢量控制的推力偏转技术研究

推力矢量控制是利用改变火箭或导弹的火箭发动机的推力文献来大幅度提高其机动性的技术，已经用于大型固体火箭发动机和部分小型战术导弹，随着对导弹机动性要求的提高，其应用范围不断扩大，为满足这种需要，研究了未来高机性导弹用推力矢量控制技术，结果证明，双回转喷管式推力矢量控制技术有如下优点：１）喷管偏转角与推力偏转角相等；２）偏转角在１０°以上仍可保持如上特征；３）推力转向时几乎没有推力损失。     

格斗导弹推力矢量和气动力复合控制研究

近距格斗空空导弹在发动机工作的主动段采用推力矢量和空气动力复合控制方式,能够增加导弹的机动能力,文中推导了复合控制格斗导弹攻击模型,在此基础上进行了仿真计算。     

近距格斗空空导弹三自由度弹道仿真建模

在力矩平衡和导弹无滚转运动假设的基础上,考虑导弹的推力矢量控制力和过载响应特性,采用四元数描述导弹速度方向,建立了包含导弹姿态信息的三自由度弹道仿真模型。仿真结果表明,所建立的三自由度模型可以准确、快速地计算导弹的飞行弹道,同时避免导弹运动方程的奇异问题。