《控制系统设计》求取 ⇩

第1章概论陈世年1

1.1弹道导弹的飞行特点1

1.2弹道导弹控制系统的基本功能3

1.3弹道导弹控制系统的组成11

1.4机动固体弹道导弹控制系统设计的若干特点15

参考文献19

第2章制导技术基础李连仲 韩金堆20

2.1概述20

2.1.1导弹运动参考系的选取20

2.1.2有关地球参数21

2.1.3地球上两点相对位置及导弹落点偏差的描述24

2.2制导常用的坐标系及方向余弦矩阵26

2.2.1地心惯性坐标系26

2.2.2地面发射坐标系27

2.2.3发射惯性坐标系28

2.2.4北天东坐标系28

2.2.5弹体坐标系28

2.2.6平台台体坐标系29

2.2.7坐标系间的方向余弦矩阵30

2.3导弹姿态的描述35

2.3.1欧拉角法35

2.3.2方向余弦矩阵法39

2.3.3四元数法48

2.3.4关于方向余弦矩阵及四元数解析解的修正59

2.4惯性测量元件及惯性测量装置63

2.4.1陀螺仪63

2.4.2加速度计70

2.4.3平台式惯性测量装置及其误差模型73

2.4.4捷联惯性测量装置及其误差模型75

2.5导航方程及导航计算的递推算法76

2.5.1导航方程77

2.5.2地球引力的级数展开79

2.5.3导航计算的递推算法85

2.5.4由捷联惯性测量装置输出确定△w1 （ti）98

2.6弹道飞行器自由飞行轨道的解析解102

2.6.1初始点轨道参数的转换103

2.6.2非正交绝对坐标系中运动微分方程的建立107

2.6.3运动微分方程的解111

2.6.4任意一点轨道参数的确定117

2.6.5解析解实算结果及结论120

2.7再入弹道及其解法122

2.7.1弹头再入时运动微分方程123

2.7.2弹头再入运动方程的近似解析解126

2.8关机点参数偏差对落点偏差的传播128

2.8.1微分法129

2.8.2求差法134

2.9惯性测量装置的初始对准135

2.9.1初始对准的数学原理135

2.9.2平台式惯性测量装置初始对准的卡尔曼滤波方法137

2.9.3捷联式惯性测量装置初始对准的卡尔曼滤波方法148

2.9.4动基座上实现初始对准的特点和方法156

参考文献157

第3章制导系统设计及精度分析李连仲 于绍甫158

3.1概述158

3.1.1制导系统组成159

3.1.2制导系统设计的几个阶段160

3.2摄动制导原理161

3.2.1主动段摄动方程及其解164

3.2.2关机方程的推导167

3.2.3F（△tk）的幂级数展开及分段线性化理168

3.2.4 Gm的确定171

3.2.5摄动制导的导引172

3.2.6摄动制导方案射击诸元的确定方法175

3.3闭路制导原理193

3.3.1需要速度的确定194

3.3.2闭路制导的导引204

3.3.3闭路制导的关机控制209

3.3.4闭路制导方案射击诸元的确定213

3.4耗尽关机导弹的导引与控制216

3.4.1闭路导引段的导引及待增视速度的确定217

3.4.2姿态调制段的导引218

3.4.3常姿态导引段的导引227

3.4.4关于比冲误差的处理229

3.5多头分导及有关问题229

3.5.1释放子弹头时母舱最佳姿态的确定230

3.5.2最佳再入姿态的确定232

3.5.3飞行中惯性测量装置的对准问题233

3.6复合制导234

3.6.1星光一惯性制导234

3.6.2“惯性+地图匹配”复合制导256

3.7制导系统的优化设计259

3.7.1最优飞行弹道的选择259

3.7.2加速度计最佳安装方向的选择260

3.7.3冗余技术的采用267

3.8导弹命中精度分析及飞行试验结果分析267

3.8.1导弹命中精度分析267

3.8.2飞行试验结果分析293

参考文献312

第4章固体导弹姿态控制技术基础李高风313

4.1概述313

4.2弹体运动方程的建立315

4.2.1姿态控制系统设计常用坐标系及其相互关系315

4.2.2刚性弹体运动方程320

4.2.3作用在弹体上的力和力矩322

4.2.4六自由度弹体动力学模型327

4.2.5弹道导弹弹体线性化运动方程330

4.2.6弹性弹体运动方程334

4.3姿态控制系统的敏感装置338

4.3.1姿态角敏感装置338

4.3.2角速率敏感装置341

4.3.3横法向加速度计343

4.4姿态控制系统的变换放大装置344

4.4.1有源校正滤波网络345

4.4.2数字式校正滤波器346

4.4.3非线性校正网络352

4.5固体发动机的推力矢量控制355

4.5.1摆动喷管形式的推力矢量控制355

4.5.2二次喷射推力矢量控制装置357

4.6姿态控制的执行机构358

4.6.1电动液压伺服机构359

4.6.2伺服机构在弹上的安装364

4.6.3滚动控制装置366

4.6.4末助推控制装置367

参考文献368

第5章固体导弹姿态控制系统设计王京武370

5.1姿态控制的一般特征及数学模型简化370

5.1.1运动参数的时变性370

5.1.2控制对象及设备的非线性371

5.1.3参数及干扰的随机变化性372

5.1.4弹体的气动静不稳定性373

5.1.5弹体的弹性振动374

5.1.6姿态运动数学模型的简化375

5.2姿态控制系统的性能指标377

5.2.1稳定性指标378

5.2.2精度指标380

5.2.3动态性能指标380

5.2.4抗干扰指标381

5.2.5性能指标的其他提法382

5.3姿态控制系统分析383

5.3.1姿态运动的简化分析385

5.3.2大姿态稳定性简化分析392

5.3.3加速度反馈分析398

5.3.4弹性稳定性分析408

5.3.5横、法向导引分析412

5.3.6稳态误差分析420

5.4姿态控制系统的方案选择425

5.4.1线性控制与非线性控制426

5.4.2无源网络、有源网络和数字网络426

5.4.3速率陀螺的应用430

5.4.4横、法向加速度反馈的应用430

5.4.5弹性稳定方法的选择431

5.4.6角敏感装置及导引规律的选择431

5.4.7系统方案选择实例432

5.5模拟式姿态控制系统综合432

5.5.1系统综合方法434

5.5.2系统参数综合437

5.5.3控制设备极限参数的确定446

5.6数字式姿态控制系统综合455

5.6.1数字式姿态控制系统的组成455

5.6.2数字式姿态控制系统的分析与综合458

5.6.3数字姿态控制系统的实现473

5.7姿态控制系统仿真试验设计476

5.7.1仿真试验特点479

5.7.2仿真试验设计481

5.7.3仿真模型的检查484

5.7.4数值积分方法简介485

5.8现代控制理论在姿态控制中的应用490

5.8.1二次型性能指标的最优姿态控制系统491

5.8.2时间最优姿态控制系统497

5.9计算机辅助姿态控制系统设计505

5.9.1姿态控制系统CAD的基本要求506

5.9.2姿态控制系统CAD的组成及软件设计要求508

5.9.3姿态控制系统CAD算法简介513

参考文献520

第6章弹道导弹方位瞄准梁士元522

6.1弹道导弹方位瞄准原理522

6.1.1北向方位基准确定523

6.1.2平台OXP轴实际方位角Ap确定524

6.1.3瞄准控制回路设计527

6.2陆基弹道导弹方位瞄准530

6.2.1光电瞄准系统530

6.2.2光电准直经纬仪及其工作原理533

6.2.3瞄准系统误差分析535

6.2.4瞄准系统综合设计536

6.2.5系统研制中的试验538

6.3潜地弹道导弹方位瞄准539

6.3.1潜地弹道导弹瞄准的特点方案和任务539

6.3.2光电测角瞄准方案原理542

6.3.3光电测角瞄准设备简介551

6.3.4工程设计中的某些问题560

6.3.5光电测角瞄准系统精度分析561

6.4弹道导弹方位瞄准的发展方向567

6.4.1快速定位定向设备在随机瞄准中的应用568

6.4.2弹道导弹的自主定位、自主定向569

6.4.3复合瞄准570

第7章控制系统综合设计陈世年 孟庆元 佟明铎 顾学样571

7.1综合设计的任务和特点571

7.1.1综合设计的依据和任务571

7.1.2综合设计的特点和基本准则573

7.1.3综合设计在型号研制各个阶段的工作内容577

7.2系统基本结构和设备配置579

7.2.1确定系统的基本结构的一些重要因素579

7.2.2系统设备配置的确定583

7.2.3一种机动地地导弹控制系统的设备配置585

7.3对控制设备的技术要求588

7.3.1对单项设备的技术要求588

7.3.2控制系统弹上设备总技术条件590

7.4对控制系统以外的系统提出的技术要求591

7.4.1对地面测试发控系统提出控制系统测试发控要求591

7.4.2对遥测系统提出遥测参数要求594

7.4.3对导弹总体及结构系统提出设备安装要求595

7.5控制系统电原理图设计597

7.5.1完成电原理图设计的前提条件597

7.5.2电磁兼容设计598

7.5.3电原理图设计步骤和主要内容601

7.6飞行控制软件608

7.6.1飞行控制软件研制工程化608

7.6.2飞行控制软件的项目开发计划609

7.6.3软件需求分析609

7.6.4飞行控制软件设计612

7.6.5飞行控制软件测试615

7.7可靠性和安全性分析617

7.7.1故障模式及影响分析（FMEA）617

7.7.2故障树分析（FTA）622

7.8控制系统综合试验627

参考文献629