捷聯(lián)導引頭穩(wěn)定與跟蹤技術

第1章　緒論
　1.1　工程應用背景與意義
　1.2　國內(nèi)外研究動態(tài)及發(fā)展趨勢
　　1.2.1　捷聯(lián)式導引頭與制導控制一體化技術研究狀況
　　1.2.2　視線穩(wěn)定平臺及其控制技術研究狀況
　　1.2.3　目標跟蹤與視線角速率提取技術研究狀況
　　1.2.4　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
　1.3　本書的主要內(nèi)容和特色
第2章　轉(zhuǎn)動剛體運動學與動力學理論
　2.1　剛體運動學
　　2.1.1　點的位置向量及其表示方法
　　2.1.2　方向余弦矩陣及其正交性
　　2.1.3　剛體的歐拉(Euler)角
　　2.1.4　哥氏(Coriolis)定理
　2.2　四元數(shù)與剛體定位
　　2.2.1　四元數(shù)基本理論
　　2.2.2　四元數(shù)描述剛體定點轉(zhuǎn)動
　　2.2.3　四元數(shù)微分方程及其數(shù)值求解
　　2.2.4　四元數(shù)與方向余弦、歐拉角的關系
　2.3　剛體動力學
　　2.3.1　轉(zhuǎn)動慣量
　　2.3.2　剛體動量矩與動量矩定理
　　2.3.3　歐拉動力學方程
　2.4　本章小結(jié)
第3章　魯棒控制理論
　3.1　魯棒控制數(shù)學基礎
　　3.1.1　空間概念
　　3.1.2　矩陣的奇異值
　　3.1.3　向量和矩陣的范數(shù)
　　3.1.4　信號和系統(tǒng)的范數(shù)
　　3.1.5　H 范數(shù)與Riccati方程
　　3.1.6　靈敏度函數(shù)和補靈敏度函數(shù)
　　3.1.7　控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性
　　3.1.8　李雅普諾夫方程
　　3.1.9　線性分式變換
　3.2　魯棒控制基本思想
　3.3　不確定性的描述
　　3.3.1　非結(jié)構不確定性
　　3.3.2　結(jié)構不確定性
　3.4　H 控制理論
　　3.4.1　H 標準控制問題
　　3.4.2　H 標準控制包含的控制問題
　　3.4.3　不確定系統(tǒng)的魯棒穩(wěn)定性與魯棒性能
　3.5　本章小結(jié)
第4章　目標跟蹤與濾波理論
　4.1　卡爾曼濾波理論
　　4.1.1　卡爾曼濾波的基本思想
　　4.1.2　離散型卡爾曼濾波基本方程
　　4.1.3　卡爾曼濾波器運行機制
　　4.1.4　連續(xù)隨機系統(tǒng)的離散化
　4.2　目標機動模型
　　4.2.1　常速度模型
　　4.2.2　常加速度模型
　　4.2.3　相關噪聲模型
　4.3　常增益目標跟蹤濾波器
　　4.3.1　α-β-γ濾波器
　　4.3.2　α-β濾波器
　4.4　本章小結(jié)
第5章　導引頭視線平臺空域穩(wěn)定技術
　5.1　導引頭概述
　5.2　空域穩(wěn)定原理
　　5.2.1　直接視線穩(wěn)定
　　5.2.2　間接視線穩(wěn)定
　5.3　空域穩(wěn)定方式
　　5.3.1　動力陀螺穩(wěn)定
　　5.3.2　積分陀螺穩(wěn)定
　　5.3.3　速率陀螺穩(wěn)定
　　5.3.4　捷聯(lián)穩(wěn)定
　5.4　速率陀螺穩(wěn)定平臺性能分析
　　5.4.1　穩(wěn)定平臺構成與原理
　　5.4.2　穩(wěn)定回路控制系統(tǒng)分析
　　5.4.3　穩(wěn)定平臺性能評估
　　5.4.4　穩(wěn)定平臺系統(tǒng)設計原則
　5.5　捷聯(lián)穩(wěn)定平臺
　　5.5.1　捷聯(lián)穩(wěn)定平臺概念
　　5.5.2　捷聯(lián)穩(wěn)定需要解決的問題
　5.6　本章小結(jié)
第6章　捷聯(lián)式天線平臺系統(tǒng)動力學模型
　6.1　平臺系統(tǒng)結(jié)構與坐標系定義及變換
　　6.1.1　系統(tǒng)結(jié)構配置
　　6.1.2　坐標系定義與坐標變換
　6.2　平臺框架運動學關系
　　6.2.1　框架角速度
　　6.2.2　框架角加速度
　6.3　平臺框架動力學建模及其特性分析
　　6.3.1　內(nèi)框動力學模型
　　6.3.2　外框動力學模型
　　6.3.3　動力學模型仿真分析
　6.4　天線平臺控制對象數(shù)學模型
　6.5　本章小結(jié)
第7章　捷聯(lián)式天線平臺的穩(wěn)定性能研究及其數(shù)字控制技術
　7.1　捷聯(lián)穩(wěn)定原理
　7.2　捷聯(lián)式天線平臺的穩(wěn)定控制方案及穩(wěn)定性能研究
　　7.2.1　天線平臺的捷聯(lián)穩(wěn)定方案
　　7.2.2　捷聯(lián)穩(wěn)定性能仿真分析
　7.3　捷聯(lián)式天線平臺的2種穩(wěn)定實現(xiàn)方法
　　7.3.1　角速度補償方法
　　7.3.2　角位置補償方法
　　7.3.3　仿真結(jié)果與分析
　7.4　捷聯(lián)式天線平臺數(shù)字穩(wěn)定技術及仿真
　　7.4.1　天線捷聯(lián)穩(wěn)定的離散遞推算法
　　7.4.2　數(shù)字仿真結(jié)果
　7.5　本章小結(jié)
第8章　捷聯(lián)式天線平臺魯棒兩自由度H 控制器設計
　8.1　具有擾動補償?shù)聂敯魞勺杂啥菻 控制器的提出
　　8.1.1　魯棒兩自由度H 控制器結(jié)構
　　8.1.2　魯棒兩自由度H 控制器性能
　8.2　模型的不確定性分解及標準H 控制問題的形成
　　8.2.1　模型的不確定性分解
　　8.2.2　化為標準H 控制問題
　　8.2.3　廣義受控對象的狀態(tài)空間實現(xiàn)
　8.3　捷聯(lián)式天線穩(wěn)定平臺系統(tǒng)不確定性模型的建立
　　8.3.1　控制對象數(shù)學模型的不確定性分析
　　8.3.2　系統(tǒng)參數(shù)描述及穩(wěn)定性判定
　8.4　捷聯(lián)式天線穩(wěn)定平臺具有擾動補償?shù)聂敯魞勺杂啥菻 控制器設計
　　8.4.1　期墊性能要求
　　8.4.2　權函數(shù)的選取
　　8.4.3　設計及仿真結(jié)果
　8.5　本章小結(jié)
第9章　捷聯(lián)式天線平臺的角跟蹤系統(tǒng)設計
　9.1　角跟蹤系統(tǒng)總體設計思想
　9.2　角跟蹤系統(tǒng)數(shù)學建模
　9.3　機動目標跟蹤及視線角速率的估計
　　9.3.1　單通道濾波模型
　　9.3.2　仿真結(jié)果與分析
　9.4　雙通道耦合目標跟蹤濾波器設計
　　9.4.1　兩通道耦合濾波模型建立
　　9.4.2　濾波參數(shù)的確定
　9.5　目標跟蹤濾波與捷聯(lián)穩(wěn)定控制系統(tǒng)閉環(huán)仿真
　9.6　本章小結(jié)
第10章　MATLAB控制系統(tǒng)設計工具介紹　
　10.1　基于SIMuLINK模型的圖形用戶接口工具
　10.2　MATLAB工具箱
　　10.2.1　控制系統(tǒng)工具箱
　　10.2.2　魯棒控制工具箱
　10.3　基于MATLAB／dSPACE的半實物仿真工具
　　10.3.1　MATLAB／dSPACE半實物仿真思想
　　lO.3.2　MATLAB／dSPACE集成仿真系統(tǒng)
　　10.3.3　利用dSPACE進行控制系統(tǒng)的開發(fā)
　10.4　本章小結(jié)
第11章　捷聯(lián)式穩(wěn)定平臺MATLAB數(shù)學建模與仿真
　11.1　SIMULINK建模　
　　11.1.1　穩(wěn)定平臺框架動力學SIMULINK建模
　　11.1.2　穩(wěn)定平臺控制系統(tǒng)匹配濾波模型
　11.2　M語言建模仿真
　　11.2.1　魯棒控制器設計仿真
　　1j.2.2　跟蹤濾波器設計仿真
　11.3　SIMULINK與M語言混合建模仿真
　　11.3.1　速度與位置捷聯(lián)穩(wěn)定性能比較仿真
　　11.3.2　捷聯(lián)穩(wěn)定與跟蹤濾波聯(lián)合仿真
　　11.3.3　捷聯(lián)穩(wěn)定跟蹤與制導控制一體化仿真
　11.4　本章小結(jié)
第12章　捷聯(lián)導引頭技術研究進展及展望
　12.1　概述
　12.2　捷聯(lián)穩(wěn)定技術的應用
　　12.2.1　捷聯(lián)穩(wěn)定算法的實現(xiàn)
　　12.2.2　速率陀螺安裝位置對捷聯(lián)穩(wěn)定算法的影響
　12.3　全捷聯(lián)式導引頭制導技術
　　12.3.1　坐標系定義與坐標變換
　　12.3.2　捷聯(lián)式干涉儀導引頭系統(tǒng)組成
　　12.3.3　相位干涉儀導引頭捷聯(lián)解耦技術
　　12.3.4　天線罩引起的干涉儀測相誤差及補償措施
　　12.3.5　捷聯(lián)解耦性能的誤差分析
　12.4　捷聯(lián)式導引頭在多模復合制導中的應用
　　12.4.1　多模復合尋的制導技術
　　12.4.2　捷聯(lián)式導引頭在雙模復合尋的制導中的應用
　12.5　導引頭技術發(fā)展趨勢
　　12.5.1　軟件雷達導引頭技術
　　12.5.2　智能導引頭技術
　12.6　本章小結(jié)
參考文獻