導彈控製原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

簡體網頁||繁體網頁

☆☆☆☆☆

嶽瑞華，徐中英，周濤 著

圖書標籤:

• 導彈製導
• 導彈控製
• 自動控製
• 飛行控製
• 慣性導航
• 雷達
• 火控係統
• 現代控製理論
• 係統工程
• 航空航天

齣版社： 北京航空航天大學齣版社

ISBN：9787512421967

版次：1

商品編碼：11972413

包裝：平裝

開本：16開

齣版時間：2016-09-01

用紙：膠版紙

頁數：191

內容簡介

　　本書主要介紹彈道導彈姿態控製原理,以導彈飛行姿態穩定性控製為核心,按照姿態控製技術基礎、姿態控製分析、姿態控製方案設計、綜閤設計以及其他電子綜閤係統設計的順序展開。為保持導彈控製原理內容的完整性,特彆對製導係統的功能作用以及與姿態控製係統的關係、巡航導彈製導控製原理進行瞭簡要論述,以幫助讀者形成導彈控製係統的整體認識。全書注重實用性和定性分析,突齣理論並聯係實際。
　　本書可作為高等學校控製工程類專業的教材或參考書,也可供從事導彈控製係統設計工作的科技人員參考。

目錄

第1章 概 述…………………………………………………………………………………… 1
1.1 導彈飛行特點…………………………………………………………………………… 1
1.2 導彈控製係統的基本功能……………………………………………………………… 2
1.2.1 製導係統的功能…………………………………………………………………… 3
1.2.2 姿態控製係統的功能……………………………………………………………… 8
1.3 導彈控製係統的組成…………………………………………………………………… 9
1.4 導彈控製係統的發展…………………………………………………………………… 11
1.4.1 導彈武器的發展趨勢……………………………………………………………… 11
1.4.2 導彈控製係統發展前景…………………………………………………………… 12
1.4.3 導彈控製係統發展方嚮和途徑…………………………………………………… 13
第2章 姿態控製技術基礎…………………………………………………………………… 17
2.1 彈體運動方程的建立…………………………………………………………………… 18
2.1.1 姿態控製常用坐標係及其相互關係……………………………………………… 18
2.1.2 剛性彈體運動方程………………………………………………………………… 24
2.1.3 作用於導彈上的力和力矩………………………………………………………… 26
2.1.4 六自由度彈體動力學模型………………………………………………………… 35
2.1.5 彈體綫性化運動方程……………………………………………………………… 37
2.2 姿態控製係統的一般特徵及數學模型簡化…………………………………………… 41
2.2.1 運動參數的時變性………………………………………………………………… 41
2.2.2 控製對象及設備的非綫性………………………………………………………… 42
2.2.3 參數及乾擾的隨機變化性………………………………………………………… 42
2.2.4 彈體的氣動靜不穩定性…………………………………………………………… 43
2.2.5 彈體的彈性振動…………………………………………………………………… 43
2.2.6 姿態運動數學模型的簡化………………………………………………………… 46
2.3 姿態控製係統的敏感裝置……………………………………………………………… 48
2.3.1 姿態角敏感裝置…………………………………………………………………… 48
2.3.2 角速率測量裝置…………………………………………………………………… 50
2.3.3 橫法嚮加速度計…………………………………………………………………… 51
2.4 姿態控製的中間裝置…………………………………………………………………… 52
2.4.1 綜閤放大器………………………………………………………………………… 52
2.4.2 彈載計算機………………………………………………………………………… 57
2.5 姿態控製係統執行機構………………………………………………………………… 58
2.5.1 液壓伺服機構……………………………………………………………………… 59
2.5.2 空氣舵……………………………………………………………………………… 62
2.5.3 滾動控製裝置……………………………………………………………………… 65
2.5.4 小推力姿控裝置…………………………………………………………………… 66
第3章 導彈姿態控製分析…………………………………………………………………… 67
3.1 姿態控製係統性能指標………………………………………………………………… 67
3.1.1 穩定性指標………………………………………………………………………… 67
3.1.2 精度指標…………………………………………………………………………… 68
3.1.3 動態性能指標……………………………………………………………………… 68
3.1.4 抗乾擾指標………………………………………………………………………… 69
3.1.5 可靠性指標………………………………………………………………………… 69
3.1.6 性能指標的其他提法……………………………………………………………… 70
3.2 姿態控製分析…………………………………………………………………………… 70
3.2.1 穩定性分析方法…………………………………………………………………… 70
3.2.2 姿態運動的簡化分析……………………………………………………………… 72
3.2.3 大姿態穩定性簡化分析…………………………………………………………… 77
3.2.4 加速度反饋分析…………………………………………………………………… 82
3.2.5 彈性穩定性分析…………………………………………………………………… 87
3.2.6 橫法嚮導引分析…………………………………………………………………… 90
3.2.7 穩態誤差分析……………………………………………………………………… 94
第4章 姿態控製方案設計…………………………………………………………………… 99
4.1 綫性控製與非綫性控製………………………………………………………………… 99
4.1.1 綫性控製基本控製規律…………………………………………………………… 99
4.1.2 非綫性控製理論………………………………………………………………… 101
4.2 模擬式控製係統和數字式控製係統………………………………………………… 104
4.3 角敏感裝置的選擇…………………………………………………………………… 105
4.4 速率陀螺的應用與彈性穩定方法的選擇…………………………………………… 106
4.5 加速度反饋的作用…………………………………………………………………… 106
4.6 方案選擇實例………………………………………………………………………… 107
4.6.1 模擬式姿態控製方案實例……………………………………………………… 107
4.6.2 數字式姿態控製方案實例……………………………………………………… 108
4.6.3 網絡化姿態控製方案實例……………………………………………………… 111
第5章 姿態控製綜閤設計…………………………………………………………………… 113
5.1 姿態控製綜閤設計概述……………………………………………………………… 113
5.1.1 綜閤設計的依據和任務………………………………………………………… 113
5.1.2 綜閤設計的特點和基本準則…………………………………………………… 114
5.1.3 綜閤設計在型號研製各個階段的工作內容…………………………………… 115
5.2 控製係統基本結構、設備配置和技術要求…………………………………………… 117
5.2.1 確定基本結構的重要因素……………………………………………………… 117
5.2.2 設備配置的確定………………………………………………………………… 118
5.2.3 對控製係統的技術要求………………………………………………………… 119
5.3 對控製係統以外係統的技術要求…………………………………………………… 120
5.3.1 對地麵測試發控係統提齣控製係統測試發控要求…………………………… 120
5.3.2 對遙測係統提齣遙測參數要求………………………………………………… 121
5.3.3 對導彈總體及結構係統提齣設備安裝要求…………………………………… 121
5.4 模擬式姿態控製係統綜閤…………………………………………………………… 122
5.4.1 係統綜閤方法…………………………………………………………………… 122
5.4.2 係統參數綜閤…………………………………………………………………… 123
5.4.3 伺服機構參數選擇……………………………………………………………… 127
5.5 數字式姿態控製係統綜閤…………………………………………………………… 128
5.5.1 A/D與D/A 分析……………………………………………………………… 128
5.5.2 數字網絡設計…………………………………………………………………… 131
5.5.3 采樣周期的選擇和抗乾擾……………………………………………………… 134
5.6 姿態控製係統仿真試驗設計………………………………………………………… 135
5.6.1 仿真試驗特點…………………………………………………………………… 136
5.6.2 仿真試驗設計…………………………………………………………………… 137
5.7 控製係統電原理圖設計……………………………………………………………… 139
5.7.1 完成電原理圖設計的前提條件………………………………………………… 139
5.7.2 電磁兼容設計…………………………………………………………………… 139
5.7.3 電原理圖設計步驟和主要內容………………………………………………… 141
5.8 可靠性和安全性分析………………………………………………………………… 145
5.8.1 故障模式及影響分析…………………………………………………………… 145
5.8.2 故障樹分析……………………………………………………………………… 147
5.9 控製係統綜閤試驗…………………………………………………………………… 150
第6章 飛行控製電子綜閤係統……………………………………………………………… 152
6.1 電源配電係統………………………………………………………………………… 152
6.1.1 一次電源………………………………………………………………………… 152
6.1.2 二次電源………………………………………………………………………… 153
6.1.3 配電與時序控製………………………………………………………………… 153
6.2 分離係統與控製……………………………………………………………………… 154
6.2.1 分離係統的功用組成…………………………………………………………… 154
6.2.2 分離類型與控製………………………………………………………………… 154
6.3 安全自毀係統………………………………………………………………………… 156
6.3.1 安全自毀係統功用、分類與組成………………………………………………… 156
6.3.2 安全自毀方案…………………………………………………………………… 157
6.3.3 安全自毀係統的基本工作原理………………………………………………… 158
第7章 巡航導彈製導控製原理……………………………………………………………… 159
7.1 巡航導彈製導控製原理概述………………………………………………………… 159
7.1.1 巡航導彈的分類………………………………………………………………… 159
7.1.2 巡航導彈的係統組成…………………………………………………………… 159
7.1.3 巡航導彈與彈道導彈的區彆…………………………………………………… 160
7.2 巡航導彈製導控製係統總體………………………………………………………… 161
7.2.1 任 務…………………………………………………………………………… 161
7.2.2 組成及功能……………………………………………………………………… 161
7.2.3 工作流程………………………………………………………………………… 162
7.3 飛行控製方案………………………………………………………………………… 163
7.3.1 飛行控製階段劃分……………………………………………………………… 163
7.3.2 發射轉平段……………………………………………………………………… 164
7.3.3 巡航飛行段……………………………………………………………………… 165
7.3.4 末段攻擊控製…………………………………………………………………… 169
7.3.5 地形跟蹤控製…………………………………………………………………… 170
7.3.6 飛行速度控製…………………………………………………………………… 171
7.4 巡航導彈控製係統設計……………………………………………………………… 172
7.4.1 縱嚮控製係統設計……………………………………………………………… 172
7.4.2 橫側嚮控製係統設計…………………………………………………………… 173
7.5 某巡航導彈製導控製係統儀器介紹………………………………………………… 174
7.5.1 製導計算機……………………………………………………………………… 175
7.5.2 慣導/衛星導航係統……………………………………………………………… 176
7.5.3 雷達高度錶……………………………………………………………………… 176
7.5.4 氣壓高度係統…………………………………………………………………… 176
7.5.5 下視景像匹配係統……………………………………………………………… 177
7.5.6 舵係統…………………………………………………………………………… 178
第8章 現代控製理論在導彈姿態控製中的應用…………………………………………… 179
8.1 現代控製理論基本內容……………………………………………………………… 179
8.2 現代控製理論在導彈控製係統中的應用…………………………………………… 182
8.2.1 最優控製應用…………………………………………………………………… 182
8.2.2 變結構控製理論的應用………………………………………………………… 185
8.2.3 H ∞ 控製理論的應用…………………………………………………………… 187
8.2.4 智能控製的應用………………………………………………………………… 190
參考文獻………………………………………………………………………………………… 191

《軌道計算與精細製導》 圖書簡介 本書深入探討瞭在復雜動態環境中實現高精度軌道計算以及對飛行器進行精細製導的核心理論與方法。我們旨在為讀者構建一個堅實的理論框架，使其能夠理解並掌握如何精確預測和控製飛行器的運動軌跡，特彆是在麵對外部擾動和係統不確定性時，如何有效地修正和引導。 第一部分：軌道動力學基礎與模型構建 本部分將從經典力學的基石齣發，迴顧牛頓萬有引力定律在軌道動力學中的應用。我們將詳細闡述二體問題及其在近似模型中的應用，並進一步引入多體攝動理論，分析地球、月球、太陽以及其他行星等天體對飛行器軌道的長期和短期影響。在此基礎上，本書將引導讀者學習如何根據實際需求，構建不同層級的軌道動力學模型，從簡化模型到高精度數值仿真模型，並探討模型參數的選取與辨識方法。 第二部分：軌道預測與狀態估計 精準的軌道預測是製導控製的基礎。本部分將係統介紹各類軌道預測算法，包括基於解析方法的預測技術（如歐拉法、龍斯格-庫塔法）以及更具魯棒性的數值積分方法。重點將放在如何處理非綫性動力學方程以及如何提高預測的精度和效率。 同時，我們將深入探討狀態估計理論，包括卡爾曼濾波及其各種變種（如擴展卡爾曼濾波EKF、無跡卡爾曼濾波UKF）。讀者將學習如何利用傳感器測量數據，實時地估計飛行器的位置、速度、姿態等關鍵狀態參數，以及如何處理測量噪聲和模型不確定性，從而獲得最優的狀態估計。 第三部分：精細化製導策略與算法 本部分將聚焦於實現高精度飛行器姿態和軌跡控製的製導策略。我們將從經典的製導律開始，如比例導航製導律（PN），並深入分析其在不同場景下的適用性與局限性。在此基礎上，本書將介紹更為先進的製導方法，包括： 最優控製理論在製導中的應用： 探討如何利用龐特裏亞金最小值原理或動態規劃等方法，設計在特定目標函數（如能量消耗最小、命中精度最高）下最優的製導律。 模型預測控製（MPC）： 介紹MPC如何利用預測模型，在每個控製周期內在綫優化一係列未來的控製指令，以應對動態變化的環境和約束條件。 自適應製導技術： 針對模型參數變化或外部環境擾動，介紹如何設計能夠實時調整控製參數的自適應製導算法，提高係統的魯棒性。 基於觀測器的製導方法： 探討如何設計狀態觀測器，在無法直接測量所有狀態量的情況下，估計並利用這些狀態量進行製導。 第四部分：姿態控製與擾動抑製 精準的姿態控製是實現精確軌跡製導的前提。本部分將深入研究飛行器的姿態動力學，包括剛體動力學方程、角動量守恒定律等。我們將介紹多種姿態控製器的設計方法，包括： PID控製器： 詳細闡述PID控製器的原理，以及如何在姿態控製係統中進行參數整定和優化。 滑模變結構控製（SMC）： 介紹SMC的魯棒性優勢，以及如何設計滑模麵和切換律以實現對姿態的精確控製，特彆是針對外部擾動。 魯棒控製理論： 探討如何設計在模型不確定性存在的情況下，仍然能保證穩定性和性能的魯棒控製器。 慣性測量單元（IMU）與陀螺儀數據融閤： 分析如何利用IMU、陀螺儀等傳感器數據，通過濾波和融閤算法，獲得高精度的姿態信息，並用於姿態控製。 第五部分：係統集成與仿真驗證 本部分將指導讀者如何將前麵各部分的技術和方法進行係統集成。我們將討論傳感器係統的選擇與標定、執行機構的建模與性能分析、以及整個製導與控製係統的架構設計。 最後，本書將強調仿真驗證的重要性。讀者將學習如何利用成熟的仿真平颱，構建逼真的飛行器動力學環境，對設計的軌道計算、狀態估計和製導控製算法進行全麵的仿真測試。我們將詳細介紹仿真場景的設計，包括正常工作模式、故障模式以及極端環境下的性能評估，以確保算法的有效性和可靠性。 《軌道計算與精細製導》適閤於航空航天工程、自動化、控製科學與工程等相關專業的學生、研究人員及工程技術人員閱讀。通過本書的學習，讀者將能夠深入理解飛行器軌道和姿態控製的科學原理，並掌握設計和實現高精度製導控製係統的關鍵技術。

評分☆☆☆☆☆

這本書的另一個亮點在於，它並沒有迴避那些充滿挑戰性的技術難題。例如，在討論“非綫性控製”時，作者坦誠地指齣瞭綫性控製方法在某些復雜情況下的局限性，並引入瞭更先進的非綫性控製理論。雖然這些內容對我的數學功底提齣瞭很高的要求，但我能夠感受到作者在努力地將這些前沿的理論，以一種盡可能易於理解的方式呈現齣來。書中大量的圖錶和示意圖，對於理解抽象的數學模型起到瞭至關重要的作用。

評分☆☆☆☆☆

閱讀《導彈控製原理》的過程，對我而言，更像是一場智力探險。這本書並沒有給我預設一個固定的答案，而是引導我一步步地去思考、去推理。我常常會在閱讀某個章節後，停下來反復咀嚼書中的概念，並且嘗試在腦海中構建齣相關的模型。例如，關於“彈道規劃”的部分，作者詳細介紹瞭如何根據目標的位置、導彈的性能以及可能的攔截概率，來計算齣最優的飛行路徑。這其中涉及到大量的優化問題，而書中對這些問題的數學錶達和求解方法，雖然復雜，卻也條理清晰，讓我能夠窺探到工程師們是如何在浩瀚的計算海洋中，找到那條精確製勝的航綫。

評分☆☆☆☆☆

這本書不僅僅是一本技術手冊，更是一部凝聚著人類智慧結晶的百科全書。我尤其喜歡其中關於“魯棒性控製”的論述。在實際的作戰環境中，外部乾擾無處不在，可能來自敵方的電子對抗，也可能來自突發的惡劣天氣。作者通過對魯棒性控製理論的介紹，讓我明白瞭，為什麼即使在充滿不確定性的環境中，導彈依然能夠保持其精確的打擊能力。書中列舉的各種控製策略，以及它們在抵禦外部乾擾方麵的獨特設計，讓我對現代武器係統的可靠性和先進性有瞭全新的認識。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我帶來瞭前所未有的震撼！作為一個對航天科技一直懷揣著濃厚興趣的普通讀者，我一直渴望能夠深入瞭解那些呼嘯天際的飛行器背後究竟蘊藏著怎樣的智慧和技術。當我在書店偶然翻開《導彈控製原理》時，我感覺自己仿佛打開瞭一扇通往神秘領域的大門。書中的內容，雖然涉及瞭大量的物理學、數學以及工程學的概念，但作者卻以一種極其巧妙的方式，將那些原本可能令人望而生畏的理論，轉化為生動形象的比喻和引人入勝的案例。我最深刻的感受是，作者並非隻是簡單地羅列公式和定理，而是著力於講解這些原理是如何被巧妙地應用於實際的導彈設計和控製中的。例如，在描述製導係統時，作者花瞭大量篇幅去解析不同製導律的優劣，以及它們如何應對各種復雜的乾擾和環境變化。我特彆欣賞其中關於“比例-積分-微分”（PID）控製的講解，雖然我之前對這個概念有一些模糊的認識，但通過書中詳細的圖示和對實際應用場景的剖析，我纔真正理解瞭PID控製的精髓，以及它在導彈姿態調整、目標跟蹤等方麵發揮的關鍵作用。

評分☆☆☆☆☆

這本書給我的最大感受是，科技的進步並非一蹴而就，而是建立在堅實的理論基礎之上。作者在介紹每一項控製技術時，都追溯到瞭其背後的數學原理和物理定律。這讓我明白，任何一項看似神奇的技術，背後都有著嚴謹的科學邏輯。書中對“最優控製”的闡述，更是讓我看到瞭人類在追求效率和精確度方麵的極緻追求。

評分☆☆☆☆☆

總而言之，這本書是一本極其優秀的科普讀物，它以一種嚴謹而不失趣味的方式，為讀者揭開瞭導彈控製的神秘麵紗。我強烈推薦給所有對航天、軍事科技感興趣的朋友們。這本書不僅能讓你增長見識，更能讓你領略到人類智慧的魅力，以及科學技術在現代社會中所扮演的舉足輕重的角色。我從中獲得的啓迪，遠遠超齣瞭我對一本技術書籍的預期。

評分☆☆☆☆☆

《導彈控製原理》這本書，讓我對“控製”這個詞有瞭更深層次的理解。它不僅僅是簡單的指令下達，而是一個動態的、不斷調整的過程。在書中，我瞭解到，導彈的控製係統是如何實時地監測自身的運動狀態，與預設的目標進行比對，並根據偏差自動調整自身的姿態和動力輸齣，以確保最終能夠精確命中目標。作者在解釋“反饋控製”時，用瞭一個非常生動的例子，將導彈比作一個正在學習走路的孩子，不斷地修正自己的步伐，以達到最終平穩前行的目標。這種通俗易懂的比喻，極大地降低瞭閱讀門檻。

評分☆☆☆☆☆

《導彈控製原理》給我帶來的不僅僅是知識的增長，更是思維方式的改變。我開始學會從係統的角度去分析問題，理解各個組成部分之間的相互作用和影響。例如，在分析導彈的製導精度時，我不再僅僅關注某一個傳感器，而是會考慮到傳感器誤差、控製係統滯後、環境乾擾以及彈道誤差等多種因素的纍積效應。這種係統性的思考方式，不僅對理解導彈控製有幫助，在解決其他領域的問題時也同樣適用。

評分☆☆☆☆☆

這本書的深度和廣度著實令人驚嘆。我一直認為，要真正理解一個復雜的係統，就必須從最基礎的原理開始。而《導彈控製原理》正是做到瞭這一點。它並沒有直接跳到高深的控製算法，而是先花瞭不少篇幅來介紹導彈的基本結構、動力學特性以及空氣動力學原理。這對於我這樣的初學者來說，簡直是福音。我能夠清晰地瞭解到，為什麼導彈需要有特定的外形，為什麼它在飛行過程中會受到各種力的作用，以及這些力是如何影響它的運動軌跡的。書中的一些章節，詳細闡述瞭傳感器在導彈控製中的重要性。從慣性導航係統（INS）到全球定位係統（GPS），再到雷達和紅外傳感器，作者都對它們的原理、精度以及在不同作戰環境下的適用性進行瞭深入的探討。我印象特彆深刻的是，書中用瞭一個非常形象的比喻來解釋陀螺儀的工作原理，讓我這個從未接觸過精密機械的人，也能大緻理解它是如何保持方嚮的。

評分☆☆☆☆☆

我一直認為，一本好的科普書籍，應該能夠激發讀者的好奇心，並引導他們去探索更廣闊的領域。《導彈控製原理》無疑做到瞭這一點。在閱讀過程中，我多次被書中提及的一些前沿技術所吸引，例如“自適應控製”和“模糊邏輯控製”。雖然我對這些概念的理解還比較初步，但它們所展現齣的智能化和自主性，讓我對未來武器係統的發展充滿瞭期待。