运载火箭飞行控制系统设计与验证

第1章 绪论

第2章 运载火箭控制系统建模

2.1 飞行动力学基础

2.1.1 坐标系定义与转换关系

2.1.2 作用力与力矩

2.1.3 动力学方程

2.2 刚体运动模型

2.2.1 刚体六自由度模型

2.2.2 用于控制系统设计的模型

2.3 弹性运动模型

2.3.1 弹性运动方程

2.3.2 用于控制系统设计的弹性模型

2.4 状态观测与测量

2.4.1 测量设备

2.4.2 测量模型

2.5 执行机构模型

2.5.1 执行机构设备

2.5.2 执行机构模型

第3章 运载火箭控制系统设计方法

3.1 引言

3.2 控制系统频域设计方法

3.2.1 控制系统频域设计

3.2.2 系统特性对频域设计的要求

3.2.3 频域设计实例

3.3 控制系统冗余设计

3.3.1 惯性测量装置冗余

3.3.2 速率陀螺冗余

3.3.3 伺服系统冗余

3.4 控制系统现代设计方法

3.4.1 线性二次型最优控制问题

3.4.2 运载火箭最优控制器设计

3.4.3 加权矩阵设计优化

第4章 运载火箭自适应控制技术

4.1 引言

4.2 模型参考自适应控制

4.2.1 名义控制器与参考模型

4.2.2 自适应控制器设计与稳定性分析

4.2.3 仿真结果分析

4.3 非导数自适应控制

4.3.1 非导数自适应控制器设计

4.3.2 系统稳定性分析

4.3.3 非导数最优自适应律

4.3.4 仿真结果对比分析

4.4 变结构自适应控制

4.4.1 滑模变结构控制基本原理

4.4.2 连续滑模控制律设计方法

4.4.3 连续滑模控制应用

4.4.4 系统仿真验证

4.5 反步法控制

4.5.1 反步法设计基础

4.5.2 反步法控制律设计

4.5.3 鲁棒补偿控制器设计

4.5.4 动态曲面控制方法

4.5.5 仿真结果分析

第5章 运载火箭模糊与神经网络控制技术

5.1 引言

5.2 模糊PD控制

5.2.1 模糊控制设计基础

5.2.2 模糊PD控制器设计

5.2.3 系统仿真验证

5.3 自适应模糊滑模输出反馈控制

5.3.1 自适应模糊逻辑系统

5.3.2 自适应模糊滑模控制器设计

5.3.3 系统稳定性分析

5.3.4 系统仿真验证

5.4 神经网络控制器设计

5.4.1 基于RBF神经网络的反步控制律设计

5.4.2 基于神经网络和积分滑模的补偿器设计

5.4.3 系统收敛性分析

5.4.4 系统仿真验证

第6章 运载火箭控制系统仿真验证

6.1 引言

6.2 半实物仿真试验要求和目的

6.3 半实物仿真试验系统组成

6.3.1 系统组成及工作原理

6.3.2 测量模拟设备

6.3.3 负载模拟设备

6.4 半实物仿真试验

6.4.1 仿真试验算法

6.4.2 仿真试验测试

6.4.3 仿真试验内容

6.4.4 仿真试验评估

6.5 半实物仿真试验实例

参考文献

《运载火箭飞行控制系统设计与验证》集中介绍了运载火箭飞行控制系统的设计理论与方法，并对所提出的方法进行了仿真验证。在第1章绪论中，介绍了运载火箭飞行控制系统设计的特点、研究现状以及本书所研究内容的内在联系；第2章～第5章，论述了运载火箭飞行控制系统模型及设计方法，包括频域设计方法、冗余设计及控制系统现代设计方法，重点介绍了自适应控制技术和模糊与神经网络控制技术，并给出仿真实例进行验证。第六章结合实际工程经验，重点介绍了半实物仿真的特点、应用和评估方法。
　　《运载火箭飞行控制系统设计与验证》内容简明扼要，理论紧密结合实际，具有很好的实用性。《运载火箭飞行控制系统设计与验证》可作为从事运载火箭控制系统分析、设计与验证工作工程技术人员和研究人员的参考书，亦可作为导航、制导与控制相关专业研究生和高年级本科生的教材。