本書主要內容有:變質心控制技術概述、變質心控制再入飛行器研究概述、坐標系及其變換、控制力與控制力矩、地球形狀和引力場、空氣動力及力矩、變質心再入飛行器數(shù)學模型、變質心再入飛行器制導律、變質心再入飛行器控制律、變質心再入飛行器仿真分析。
在變質心再入飛行器研究領域,國內外尚無相關專著。本書對變質心再入飛行器建模、制導、控制與仿真方面進行了闡述和分析,在制導律和控制律設計以及仿真分析方面的內容是作者在該領域的新研究成果。特別是針對單通道控制的變質心再入飛行器,考慮其欠驅動特性以及工程應用條件的約束,提出了可行的高精度制導和控制律設計方法,并通過大量的數(shù)學仿真對比分析,驗證了方法的有效性,具有較高的學術價值和應用價值。
本書可供飛行器總體設計和控制系統(tǒng)設計等相關專業(yè)設計人員參考,也可供飛行器制導控制理論研究領域的科研人員參考。
晁濤,1983年11月生,黑龍江省寶清人。工學博士,哈爾濱工業(yè)大學航天學院副教授,博士生導師,美國伊利諾伊大學訪問學者。中國自動化學會導航制導與控制專業(yè)委員會委員,中國仿真學會不確定系統(tǒng)分析與仿真專委會委員,中國航空學會制導導航與控制分會青年委員,學位中心抽檢學位論文通訊評議專家,國家自然科學基金通訊評議專家。主要研究方向包括飛行器任務規(guī)劃與制導控制、復雜系統(tǒng)建模與仿真評估等。主持國家自然科學基金面上項目等國家級/省部級項目二十余項,發(fā)表論文一百余篇,獲發(fā)明專利5項/軟件著作權8項,獲黑龍江省高等教育教學成果一等獎1項。
第0章 緒論
0.1 變質心控制技術概述
0.2 變質心控制再人飛行器研究概述
第1章 坐標系及其變換
1.1 坐標系問的方向余弦矩陣及矢量導數(shù)的關系
1.2 地球慣性坐標系和再人坐標系
1.3 彈體坐標系
1.4 速度坐標系
1.5 軌跡坐標系
1.6 坐標系間的四元數(shù)表示法
第2章 控制力與控制力矩
2.1 控制力
2.2 控制力矩
第3章 地球形狀和引力場
3.1 地球的運動及形狀
3.2 地球引力與重力
第4章 空氣動力及力矩
4.1 地球大氣
4.2 空氣動力
4.3 空氣動力矩
第5章 變質心再入飛行器數(shù)學模型
5.1 變質心再入飛行器質心運動模型
5.2 變質心再入飛行器繞質心運動模型
5.3 變質心再入飛行器輔助模型
5.4 變質心再入飛行器模型特性分析
第6章 變質心再入飛行器制導律
6.1 標準軌跡設計方法
6.2 標準軌跡跟蹤方法
6.3 滾轉制導律
6.4 考慮目標點機動的改進滾轉制導律
6.5 變質心再入飛行器再入段制導律
6.6 考慮落速散布的有限時間制導方法
6.7 考慮目標點機動及落角約束的有限時間制導方法
第7章 變質心再入飛行器控制律
7.1 變質心再入飛行器PID控制器設計
7.2 變質心再入飛行器灰色預測PID控制器設計
7.3 考慮輸入受限的控制器設計
7.4 變質心再入飛行器滑?刂破髟O計
7.5 自適應滑模控制器設計
7.6 基于高斯偽譜法的控制器參數(shù)優(yōu)化方法
第8章 變質心再入飛行器仿真分析
8.1 變質心再入飛行器制導控制仿真平臺
8.2 變質心再入飛行器仿真示例
參考文獻
名詞索引