摘要
为提高导弹整体性能，近年来越来越多的学者建议将导弹的制导回路与控制回路同时进行设计，这称之为一体化技术。一体化技术不同于传统的导弹制导回路与控制回路分开设计的方法，它将导弹的制导回路与控制回路作为了一个整体，根据导弹-目标的相对运动信息直接产生导弹的舵机偏转指令。因此，一体化技术既能保证导弹系统的整体的稳定性，又有提高导弹性能的潜力，简化了导弹制导与控制系统有的设计过程，降低了导弹制造成本，使研制的导弹更轻巧、响应时间更快、拦截目标也更准确。但是，一方面，由于导弹-目标的相对运动方程和导弹的动力学和运动学方程是在不同的坐标系下建立的，很难建立完整而紧凑的导弹制导与控制一体化模型；另一方面，由于导弹制导与控制系统本身具有非线性、强耦合、以及具有不确定性的特点，合理的一体化控制器的设计也是当前一体化技术研究的难点。 本文在参阅大量文献的基础上，主要针对导弹俯仰平面的一体化技术做了初步的研究。本文主要包括以下几个方面的内容： 一、分析了铅垂面内导弹-目标的运动方程以及导弹自身的运动学和动力学方程，通过两者之间的联系，建立了较为紧凑的、合适的导弹俯仰平面的一体化控制模型。 二、根据一体化控制模型的级联、不确定性的特点，基于反演控制理论和滑模控制理论，设计了一体化滑模控制器，为防止控制器带来的抖振，文中对这种一体化滑模控制器进行了改进，数字仿真结果表明了该方法的有效性。 三、基于神经网络良好的逼近特性，本文设计一个多层前向神经网络来在线自适应地逼近一体化模型中的不确定量，从而提出了一种一体化神经网络控制器的设计方法。这种基于Lyapunov稳定性理论的神经网络设计方法既保证了系统的整体稳定性，同时仿真结果表明，在导弹气动参数摄动时，这种方法能明显提高导弹的制导精度。 四、为验证一体化设计较导弹制导与控制传统设计的优点，本文根据导弹制导与控制回路的传统的设计方法，采用其他文献中的制导律，并设计了相应的神经网络驾驶仪，然后通过数字仿真，将这种方法与前面的一体化神经网络设计方法进行了性能比较。
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