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摘要炮射导弹是当前兵器领域的主要研究方向之一。本文主要研究炮射导弹的纵向控制通道，使纵向平面尽可能少受外界条件干扰。运用地面坐标系、弹道坐标系、弹体坐标系和速度坐标系并结合建立的两个新坐标系，即准弹体坐标系和准速度坐标系来建立坐标转换的矩阵，分析其纵向运动特性，建立炮射导弹纵向动力学模型。根据具体的炮射导弹运动特点，进行合理的简化，利用导弹的运动方程组得到简化的炮射导弹纵向运动线性数学模型，推导出炮射导弹飞行过程中传递函数，基于过载跟踪和角速度反馈，构造两回路反馈过载跟踪控制，采用PI控制设计了过载跟踪控制器，通过参数K调节阻尼特性，仿真结果表明所设计的控制器满足性能指标要求。采用比例制导得出了跟踪制导律，仿真结果表明本文采用方法合理、具有可行性。18813
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关键词 炮射导弹 纵向通道 PI控制 比例制导
毕业设计说明书（毕业论文）外文摘要
Title Artillery missile guidance and control the longitudinal channel system design and simulation
Abstract
Ballistic missiles in the traditional sense are Costly , complex systems and motion bulky. States are increasingly looking to find low-cost, highly mobile, versatile alternatives .artillery missiles came into being. This paper studies the artillery missile longitudinal control channel, so that the longitudinal plane as little interference by external conditions. Use ground coordinates, trajectory coordinates, projectile coordinates and velocity coordinate and combine the establishment of two new coordinate system, thus to create two new coordinate system, and analyzes its longitudinal motion characteristics，establish artillery missiles longitudinal dynamics model. Depending on the motion characteristics of artillery missiles, a reasonable simplification, use of equations of motion missile artillery missiles simplified mathematical model of linear vertical movement, deduced artillery missiles in flight transfer function, based on feedback overload and angular velocity tracking, construct two loop feedback overload tracking control, using PI control design a tracking overload controller.By parameter K adjusting the damping characteristic ,Simulation results show that the controller designed meet performance requirements. Proportional guidance drawn tracking guidance law, simulation results show that this method is reasonable, and feasible.
Keywords Artillery missiles, Longitudinal channels, PI control, Proportional guidance
目 录
1. 绪论 1
1.1. 背景及意义 1
1.2. 发展现状及趋势 1
1.3. 本文研究内容 4
2. 制导炮弹动力学建模 6
2.1. 制导炮弹动力学模型 6
2.2 炮射导弹的扰动运动方程组 15
3. 纵向通道制导与控制仿真 22
3.1 比例导引法 22
3.2 过载跟踪控制回路设计 25
3.3 纵向通道的制导与仿真 28
结 论 32
致 谢 33
参考文献 34
1. 绪论
1.1. 背景及意义
在现代前沿科技中，局部战争日益发展,因此随之而来的是现代战争的改变，同时也引起了军事方面的革命。正是随着微电子技术、传感器技术、光电子技术及计算机技术的发展及其在军事上的应用,产生了以信息革命为核心、以远程精确打击为基础的第四次军事革命。
精确制导武器在上个世纪爆发出来的几次局部战争中，都发挥了不可磨灭的作用。20世纪70年代，非常多的激光和电视制导武器都被美国用于越南战争之中，几乎毁灭了80%的攻击目标。相比于无制导控制的导弹战斗效率得到了很大的提升。在第四次中东战争中，美国电视制导的“小牛”空对地炮射导弹被以色列多次发射使用，击毁了埃及多辆坦克。20世纪末的海湾战争中，炮射导弹因为其自身特有的制导控制特性，从而演变为诸多战争中的主要角色。很多国家使用多种精确制导武器，例如巡航导弹“战斧”，防空导弹“爱国者”号，空对地导弹“斯拉姆”，反坦克导弹“海尔法”等等诸多利用自身制导特性，从而实现远程控制的导弹。