飞行器制导控制方法及其应用 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子书 mobi 在线

本书面向飞行器制导控制系统设计，在简要给出被控对象数学模型的基础上，主要介绍滑模变结构控制、鲁棒变增益控制、协同控制以及基于数值计算的计算制导等 控制方法的基本原理及其流程，同时通过给出这些方法在实际飞行器制导控制中具体应用的设计流程以及仿真验证，让读者能快速理解这些方法的原理，并明确其在飞行器制导控制系统设计中的应用及实现。

本书可作为高等院校飞行器制导与控制、飞行器总体设计相关专业的研究生教材以及高年级本科生教学参考书，也可供从事弹箭类飞行器和无人机制导控制方面研究和总体设计工作的工程技术和科研人员参考使用。

第1章 绪论

1.1 制导控制系统的组成及功能

1.2 制导控制系统设计方法

1.2.1 传统设计思路

1.2.2 关键技术

1.2.3 自动驾驶仪设计

1.2.4 导引律设计

1.2.5 制导控制一体化设计

1.3 本书主要内容

1.4 小结

参考文献

第2章 飞行器制导控制基本原理和方法

2.1 飞行控制基本原理

2.2 制导方案

2.2.1 程序制导

2.2.2 惯性制导

2.2.3 星导航制导

2.2.4 遥控制导

2.2.5 寻的制导

2.2.6 复合制导

2.3 控制方式

2.3.1 飞行控制技术

2.3.2 气动布局

2.3.3 控制执行方式

2.3.4 单双三通道控制

2.4 小结

参考文献

第3章 被控对象的运动方程

3.1 飞行器运动方程组

3.2 控制回路被控对象建模

3.2.1 导弹传递函数的建立

3.2.2 弹体运动的状态空间表达

3.2.3 动力学特性分析

3.3 制导回路建模

3.4 制导控制一体化建模

3.5 小结

参考文献

第4章 滑模变结构制导律

4.1 滑模变结构控制的基本概念

4.1.1 变结构控制的发展历史简介

4.1.2 滑动模态的数学描述

4.1.3 滑模变结构控制的基本要素

4.1.4 等效控制及滑动模态方程

4.2 变结构控制的动态品质

4.3 滑模变结构控制的性质

4.3.1 模型降阶

4.3.2 系统解耦

4.3.3 鲁棒性和不变性

4.3.4 抖振问题

4.4 普通滑模变结构控制器的设计

4.4.1 滑模面的设计

4.4.2 控制函数设计

4.4.3 控制器设计示例

4.5 基于普通滑模变结构控制的制导律设计

4.5.1 数学模型

4.5.2 滑模变结构制导律设计

4.5.3 仿真分析

4.6 非奇异terminal滑模控制

4.6.1 非奇异terminal滑模控制基本思路

4.6.2 制导问题数学描述

4.6.3 非奇异terminal滑模制导律设计

4.6.4 稳定性及有限时间到达分析

4.7 基于变结构控制的机动突防制导律设计

4.7.1 数学模型

4.7.2 仿真验证

4.8 航空 的一种变结构航向控制设计

4.8.1 俯仰运动学动力学方程

4.8.2 俯仰控制切换函数的选取

4.8.3 到达条件与控制求取

4.9 小结

参考文献

第5章 计算制导方法

5.1 预测-校正制导

5.1.1 比例导引中的预测-校正制导思想

5.1.2 导弹预测-校正制导

5.1.3 案例：导弹预测-校正制导仿真

5.1.4 航天器再入预测-校正制导方法

5.2 牛顿求根计算制导

5.2.1 牛顿法基础

5.2.2 牛顿迭代计算制导

5.2.3 导弹制导牛顿法数值仿真

5.3 基于滚动凸优化的制导方法

5.3.1 模型预测控制

5.3.2 控制问题

5.3.3 控制问题的参数化方法

5.3.4 凸优化基本概念及描述

5.3.5 非凸问题的凸化技术

5.3.6 序列凸优化方法

5.3.7 凸优化软件

5.4 基于凸优化的交会对接路径规划

5.4.1 问题描述

5.4.2 问题凸化处理

5.4.3 数值仿真

5.5 基于滚动凸优化的火箭返回垂直着陆制导

5.5.1 问题描述

5.5.2 问题凸化处理

5.5.3 数值仿真

5.6 基于滚动凸优化的多约束协同制导

5.6.1 协同制导几何描述

5.6.2 协同制导策略

5.6.3 数值仿真

5.7 小结

参考文献

第6章 鲁棒变增益控制

6.1 LPV系统的定义和用途

6.1.1 LPV系统的定义

6.1.2 LPV系统的用途

6.2 LPV系统的建立

6.2.1 雅可比线性化方法

6.2.2 状态变换法

6.2.3 函数替换法

6.3 导弹准LPV系统建模示例

6.4 线性矩阵不等式

6.4.1 线性矩阵不等式的一般表达式

6.4.2 MATLAB中求解LMI问题

6.4.3 关于LMI的一些结论

6.5 LPV系统的稳定性

6.6 基于多胞形的输出反馈变增益控制

6.6.1 多胞形LPV系统的定义

6.6.2 仿射参数依赖LPV系统的多胞形

6.6.3 一般形式LPV系统的多胞形表示

6.6.4 反馈控制器的设计

6.7 反馈控制器设计示例

6.8 小结

参考文献

第7章 多飞行器系统协同制导理论及方法

7.1 多飞行器系统简介

7.2 协同制导基本原理

7.3 导弹目标运动模型及图论相关知识

7.3.1 导弹目标运动模型

7.3.2 图论相关知识

7.4 典型协同制导律设计

7.4.1 开环时间协同导引律

7.4.2 闭环时间协同导引律

7.5 具有落角约束的分布式闭环时间协同导引律

7.5.1 落角约束导引律

7.5.2 剩余攻击时间估计

7.5.3 落角约束协同导引律设计

7.6 小结

参考文献

熊芬芬，北京理工大学副教授，长期从事飞行器多学科设计优化、不确定性量化、轨迹优化和制导的研究，博士论文荣获“北京市 博士论文奖” 。以 作者出版不确定性优化方面的专著1部、英文专著章节1章，发表科技论文50余篇；主持 自然基金、 数值风洞、国防基础科研科学挑战专题、航天科技基金、X军“十三五”预研等，参与 自然基金重点项目、 973计划等。

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