毕业设计-空空导弹自动驾驶仪设计，共57页，25062字，附任务书、开题报告、外文翻译、答辩PPT
摘 要
为了在现代的高科技战争中拥有技术优势，空战目标的机动性能力日益增强，对空空导弹的机动性、灵活性提出了更高的要求。因此，自动驾驶仪的设计对保证空空导弹的作战能力具有重要意义。
本论文简要介绍了空空导弹及其制导控制技术的发展现状，学习了导弹制导系统的基本工作原理。为建立导弹数学模型，定义了常用坐标系及其转换矩阵，分析了作用在导弹上的力和力矩，推导了导弹动力学和运动学方程，基于小扰动原理得到了描述导弹运动的传递函数和状态空间模型。
在学习经典三回路控制结构原理的基础上，推导了解析设计方法，对控制系统的参数进行设计，在Matlab/Simulink下对所设计的空空导弹自动驾驶仪进行了仿真及验证，通过分析仿真后的数据和结果，所设计的自动驾驶仪可以快速响应过载控制指令，能够消除偏差，控制效果较好。
关键词：空-空导弹，自动驾驶仪，经典三回路控制结构

Abstract
In order to have the advantages of technology in the modern high-tech war, growing air combat target ability of mobility, mobility and flexibility of air-to-air missile puts forward higher requirements. Therefore, the design of autopilot for maintaining operational capability of air-to-air missile is of great significance.
This paper briefly introduces the air-to-air missile and the guidance control technology development present situation, study the basic working principle of the missile guidance system. To establish a mathematical model for missile defines a common coordinate system and its transformation matrix, the analysis of the effect on the missile force and moment, the missile dynamics and kinematics equation is deduced, based on the principle of small disturbance obtained the transfer function and state space model.
In learning classic three loop control structure principle, on the basis of the analytical design method is deduced, air-to-air missile autopilot design, optimize the design parameters of the control system, under the Matlab/Simulink simulation and verification of air-to-air missile autopilot, by analyzing the simulation data and results, the designed autopilot can quickly respond to overload control instruction, can eliminate the deviation, the control effect is better.
KEY WORDS：air-to-air missile，the autopilot，three loop control structure

目 录
第一章 绪论1
1.1 选题背景与意义1
1.2 空空导弹及其制导控制技术的发展现状与趋势1
1.2.1 空空导弹发展现状与趋势1
1.2.2 导弹制导技术的发展现状与趋势3
1.3 论文的主要工作与章节安排6
第二章 导弹制导控制系统基础7
2.1 制导控制功用和组成7
2.2 制导控制系统分类8
2.3 对制导控制系统的要求10
2.3.1 制导控制系统的要求10
2.3.2 空空导弹制导控制系统的新要求及新方法12
2.4 自寻的制导控制系统15
2.4.1 自寻的制导控制系统原理及组成15
2.4.2 制导误差信号及制导信号的形成16
第三章 空空导弹数学建模19
3.1 常用坐标系及坐标系之间的关系19
3.1.1 常用坐标系19
3.1.2 坐标系之间的关系20
3.2 导弹运动学建模21
3.2.1 作用在导弹上的力与力矩21
3.2.2 导弹动力学方程23
3.2.3 导弹运动学方程24
3.2.4 导弹的质量方程25
3.2.5 操纵关系方程25
3.2.6 导弹运动学模型26
3.2.7 STT控制线性方程组28
3.3 弹体运动的状态空间表示和传递函数表示29
3.3.1 弹体运动的状态空间表示30
3.3.2 弹体运动的传递函数表示31
第四章 典型结构过载驾驶仪的解析设计方法34
4.1 经典三回路驾驶仪极点配置设计34
4.2 经典三回路驾驶仪的解析设计方法 35
4.2.1 以开环穿越频率为约束的解析设计方法35
4.2.2 直接的解析设计方法37
第五章 空空导弹自动驾驶仪仿真及验证40
5.1 空空导弹自动驾驶仪设计40
5.1.1 俯仰偏航通道自动驾驶仪设计40
5.1.2 滚转通道自动驾驶仪设计40
5.2 控制系统参数的设计及仿真41
参考文献47
致谢49
毕业设计小结50

论文的主要工作与章节安排
论文的主要工作是分析导弹制导控制系统,建立空空导弹运动模型，设计自动驾驶仪，并对所设计的控制器进行数字仿真，验证其有效性和合理性。论文的章节安排如下:
第一章 绪论：阐述了论文选题的意义及选题的背景,介绍了空空导弹及其制导控制系统的发展现状和存在问题,并总结了导弹制导控制系统的新要求和新方法。
第二章 导弹制导控制系统基础：介绍了制导控制系统的功用、组成及分类,给出了对制导控制的要求；针对自动寻的制导系统,详细介绍了其组成、制导误差信号及制导信号的形成、自寻的导引头和制导系统的运动学环节。
第三章 空空导弹数学建模:介绍了进行空空导弹数学模型研究常用的坐标系；分析了作用在导弹上的力与力矩,在此基础上建立了导弹动力学方程和运动学方程,结合导弹质量变化和对导弹的操纵关系,建立了空空导弹的运动学模型；针对本文的采取的控制技术,建立了STT导弹的数学模型。
第四章 典型结构过载驾驶仪的解析设计方法：介绍了经典三回路驾驶仪极点配置设计、解析设计方法。其中又包含以开环穿越频率为约束的解析设计方法以及直接的解析设计方法。
第五章 空空导弹自动驾驶仪仿真及验证：介绍了空空导弹自动驾驶仪设计中的俯仰偏航通道自动驾驶仪设计以及滚转通道自动驾驶仪设计。进行了控制系统的参数设定及其仿真实验。

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论文专业：自动化
论文编号：209204
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