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內容簡介

　　《帶約束的末製導律與僞譜法軌跡優化》主要講述瞭帶落角和末端攻角約束的最優末製導律;帶落角約束針對靜止目標的一般加權最優末製導律；終端多約束條件下針對靜止目標的剩餘時間末製導律;多約束條件下針對運動目標的偏置比例導引律;軌跡優化的數學模型和多區間僞譜法的基本原理;自適應Radau僞譜軌跡優化算法;基於自適應僞譜法的再入軌跡快速優化與分析;基於hp-Radau僞譜法的再入飛行器實時最優製導方法;Radau僞譜方法的收斂性分析。

目錄

第1章 緒論
1.1 背景與意義
1.2 約束條件下的末製導律研究現狀
1.2.1 帶落角約束的末製導律
1.2.2 多約束條件下的末製導律
1.2.3 考慮自動駕駛儀動態特性帶落角約束的末製導律
1.3 軌跡優化數值方法研究現狀
1.3.1 軌跡優化的一般性描述
1.3.2 間接法
1.3.3 直接法
1.3.4 新進展
1.4 再人製導方法研究現狀
1.4.1 標準軌道製導法
1.4.2 預測製導法
1.4.3 新進展
1.5 結構安排

第2章 帶落角和末端攻角約束的最優末製導律
2.1 一種帶末端多約束的最優末製導律
2.2 二維平麵內末端多約束最優末製導律設計
2.2.1 二維彈目相對運動模型的建立
2.2.2 二維平麵最優末製導律設計
2.2.3 仿真研究
2.3 本章小結

第3章 帶落角約束針對靜止目標的一般加權最優末製導律
3.1 製導模型
3.1.1 彈目相對運動方程
3.1.2 製導模型的狀態方程描述
3.2 考慮控製係統為一階慣性環節時的最優末製導律.
3.3 不考慮控製係統慣性時的最優末製導律
3.4 算例驗證
3.4.1 權函數為1的情況
3.4.2 權函數的逆為剩餘時間函數的情況
3.4.3 權函數的逆為指數函數的情況
3.4.4 仿真結果與分析
3.5 本章小結

第4章 終端多約束條件下針對靜止目標的剩餘時間末製導律
4.1 帶落角和終端加速度約束的末製導律設計
4.1.1 彈目相對運動方程
4.1.2 末製導律設計
4.2 末製導律特性分析
4.2.1 閉環形式的軌跡解
4.2.2 製導指令的特性
4.2.3 視場角的特性
4.2.4 製導增益的選擇
4.3 剩餘時間估計方法
4.4數值仿真與分析
4.4.1 末製導律的性能仿真
4.4.2 仿真對比
4.4.3.製導增益選取方法的驗證
4.5 本章小結
窘5章 多約束條件下針對運動目標的偏置比例導引律
5.1 采用偏置比例導引的間接撞擊角度控製
5.1.1 偏置比例導引的一般描述
5.1.2 偏置比例導引律的求解
5.1.3 導引運動閉環解
5.1.4 偏置項的積分值
5.1.5 偏置項的求解
5.1.6 仿真驗證
5.2 考慮導引頭視場角和過載限製的攻擊角度控製導引律
5.2.1 針對非機動目標偏置項設計方法的改進
5.2.2 針對機動目標偏置項設計方法的改進
5.2.3 仿真驗證.
5.3 本章小結

第6章 軌跡優化的數學模型和多區間僞譜法的基本原理
6.1 多約束條件下的再人軌跡優化模型.
6.1.1 三自由度再入運動模型
6.1.2 約束條件
6.1.3 目標函數
6.2 多區間非綫性最優控製問題
6.2.1 多區間非綫性最優控製問題的一般性描述
6.2.2 多區間最優控製問題的一階最優必要條件
6.3 多區間Radau僞譜法的求解策略
6.3.1 多區間Radau僞譜法求解策略的提齣
6.3.2 多區間Radau僞譜方法的基本原理
6.3.3 數值近似方法
6.3.4 多區間Radau僞譜法離散最優控製問題的一般描述.
6.4 本章小結

第7章 自適應Radau僞譜軌跡優化算法
7.1 自適應p-Radau僞譜優化算法
7.1.1 解的誤差判定準則
7.1.2 算法步驟
7.1.3 驗證算例
7.2 基於密度函數的僞譜網格細化算法
7.2.1 單個區間內的誤差評估準則
7.2.2 基於麯率密度函數的細化策略
7.2.3 算法步驟
7.2.4 驗證算例
7.3 自適應hp-Radau僞譜優化算法研究
7.3.1 單個區間內的誤差評估準則
7.3.2 提高單個區間求解精度的策略
7.3.3 算法步驟
7.3.4 比較驗證
7.4 本章小結

第8章 基於自適應僞譜法的再入軌跡快速優化與分析
8.1 再人熱載最小軌跡快速優化與分析
8.1.1 優化模型
8.1.2 仿真參數設置
8.1.3 不同hp僞譜優化方法的比較
8.1.4 不同僞譜方法間的比較分析
8.1.5 自適應hp-Radau僞譜法優化性能分析
8.2 再人突防軌跡優化與分析
8.2.1 突防軌跡優化問題闡述
8.2.2 突防軌跡優化的難點與優化方法的選取
8.2.3 多階段優化解法的一般性描述
8.2.4 路徑點和禁飛區的內點約束
8.2.5 仿真分析
8.3 本章小結

第9章 基於hp-Radau僞譜法的再入飛行器實時最優製導方法
9.1 固定采樣頻率下的實時最優製導算法研究
9.2 固定采樣頻率下的實時最優製導算法研究
9.2.1 算法步驟
9.2.2 穩定性分析
9.2.3 製導性能仿真與分析
9.3 自由采樣頻率下的實時最優製導算法研究
9.3.1 算法步驟
9.3.2 穩定性分析
9.3.3 製導性能仿真與分析
9.4 兩種實時最優製導方法的對比分析
9.4.1 標準條件下的比較
9.4.2 乾擾條件下的比較
9.5 本章小結

第10章 Radau僞譜方法的收斂性分析
10.1 問題陳述¨
10.2 理論基礎
10.3 收斂性證明
10.4 本章小結
附錄A
參考文獻

精彩書摘

　　《帶約束的末製導律與僞譜法軌跡優化》：
　　第3章 主要研究有無自動駕駛儀動態特性情況下的終端角度約束的最優末製導律，沒有考慮終端加速度的約束條件，因此本章中將針對靜止目標在滿足終端落角約束的情況下研究終端加速度約束的剩餘時間末製導律。
　　幾十年來，大多數戰術製導武器係統的末製導律設計都是應用比例導引律，原因是比例導引律簡單且易於工程實現。然而，比例導引律卻無法滿足特殊的終端約束條件，例如終端落角約束、終端加速度約束等。為瞭提高導彈的打擊能力，通常要求導彈在末端能夠以一定的角度去攻擊目標；為瞭得到期望的終端落角，應用最優控製理論和其他方法得到瞭許多先進的製導律。
　　從實際應用角度來說，終端加速度約束和終端落角約束一樣重要，主要體現在：首先，導彈的實際加速度受到空氣動力學的限製，當導彈接近目標時，零終端加速度約束將會降低命令飽和的概率並且會提高導彈終端性能，零終端加速度約束使導彈的控製係統在末製導段有足夠的能力去應對外界的乾擾。其次，為瞭提高導彈彈頭的毀傷效果，需要對終端加速度加以約束。許多考慮帶落角約束的文獻為瞭從幾何運動方程中求解到製導律，通常隻考慮彈道傾角控製。然而，對於反坦剋和反艦導彈係統來講，為瞭有效破壞有裝甲保護的目標，一個重要的參數是終端彈體角，而不是彈道傾角。對於機動飛行導彈，由於存在著攻角，所以彈體角並不等於彈道傾角。實際中為瞭使導彈在碰撞時刻彈道傾角近似和彈體角相等，通常會控製末端攻角到非常小。如果末端攻角過大，不但不能很好地打擊目標，甚至會損壞導彈的結構。對於軸對稱結構的導彈，當攻角和側滑角很小時，導彈的攻角通常與法嚮和橫嚮加速度成比例關係。此外，典型的巡航導彈都設計成水平飛行，即零垂直加速度、充分小的攻角。對於導彈的實際應用，為瞭在碰撞時使攻角為零，零終端加速度約束是有必要的。
　　……

前言/序言

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