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第1章 绪论1

1.1 典型的旋转弹2

1.2 旋转弹的气动特性9

1.3 旋转弹的飞行动力学特性12

1.4 旋转弹的操纵特性15

1.5 旋转弹动态稳定性的研究简史19

参考文献27

第2章 旋转弹运动方程组32

2.1 坐标系32

2.1.1 坐标系的定义32

2.1.2 坐标系之间的转换34

2.1.3 欧拉角之间的几何关系41

2.2 基于欧拉角描述的弹体运动方程组43

2.2.1 作用在导弹上的力43

2.2.2 作用在导弹上的力矩45

2.2.3 弹体的质心运动动力学方程48

2.2.4 导弹绕质心转动的动力学方程50

2.2.5 质心运动的运动学方程51

2.2.6 弹体姿态的运动学方程52

2.3 旋转弹的短周期动力学模型53

2.3.1 基于欧拉角描述的短周期动力学模型53

2.3.2 基于章动角描述的短周期动力学模型54

2.3.3 短周期动力学模型的变换61

参考文献64

第3章 无控旋转弹的动态稳定性65

3.1 陀螺效应引起的圆运动65

3.1.1 陀螺效应65

3.1.2 角速率扰动情况下陀螺效应引起的圆运动66

3.1.3 任意初始扰动情况下陀螺效应引起的圆运动69

3.2 马格努斯效应及弹体阻尼对弹体稳定性的影响71

3.3 弹道弯曲时的进动偏心73

3.4 周期扰动引起的圆运动76

3.4.1 周期扰动引起的三圆运动77

3.4.2 诱导侧向力矩77

3.4.3 诱导滚转力矩及转速闭锁发生条件78

3.5 低速旋转弹的极限环运动81

3.5.1 临界转速导致的稳定流形82

3.5.2 气动非线性造成的极限环运动86

参考文献90

第4章 有控旋转弹的动态稳定性91

4.1 弹体运动方程组的简化91

4.2 旋转条件下执行机构的动力学模型93

4.2.1 舵机的动力学模型93

4.2.2 旋转弹执行机构的动态响应95

4.3 带有阻尼回路的旋转弹控制系统稳定性100

4.3.1 稳定性条件及分析101

4.3.2 案例分析103

4.4 姿态驾驶仪的稳定性106

4.4.1 稳定性条件及分析107

4.4.2 案例分析110

4.5 过载驾驶仪的稳定性111

4.5.1 控制指令生成112

4.5.2 过载驾驶仪系统方程112

4.5.3 稳定性条件及分析114

4.5.4 过载驾驶仪设计的一般方法119

4.5.5 案例分析120

4.6 三回路驾驶仪的稳定性122

4.6.1 三回路驾驶仪稳定条件123

4.6.2 稳定性条件分析126

4.6.3 案例分析129

参考文献132

第5章 旋转弹的解耦控制133

5.1 通道耦合特性133

5.2 指令补偿解耦134

5.2.1 控制交联补偿134

5.2.2 弹体动力学补偿134

5.2.3 仿真结果分析137

5.3 动态对角阵优势解耦139

5.3.1 奈氏阵列稳定性判据139

5.3.2 对角优势理论140

5.3.3 解耦补偿器设计141

5.4 神经网络动态逆解耦147

5.4.1 逆控制方法基本原理147

5.4.2 神经网络逆控制方法151

5.4.3 旋转弹的动态逆控制器设计152

5.4.4 动态逆控制系统性能分析160

参考文献170

附录A 线性定常系统的稳定性判据171

附录B 复系数方程的稳定性判据173

附录C 非线性系统的相平面分析方法176

附录D 矢量运算法则179

附录E 格西高林定理181

附录F 锥形运动稳定性分析的MATLAB程序182

主要符号表186

索引189