题目：基于LPV控制技术的空空导弹越肩发射控制系统研究

越肩发射是一种新型的攻击方式，已成为新一代空空导弹的关键技术之一。本文以新一代空空导弹为背景，采用LPV控制技术，研究了基于直接力/气动力复合控制的越肩发射快速转弯段控制系统的设计问题。首先建立基于直接力/气动力复合控制的空空导弹六自由度非线性数学模型，并基于该模型建立了带侧喷的空空导弹纵侧向LPV模型，并通过仿真验证了LPV模型的有效性。根据越肩发射和复合控制的特点，给出了快速转弯的总体方案，该方案采用STT转弯方式，以优化生成的转弯轨迹作为控制指令，通过设计直接力/气动力复合控制系统实现对最优轨迹指令的快速跟踪，从而实现快速转弯。根据快速转弯的总体方案，将基于非线性规划方法的轨迹优化应用于STT空空导弹的越肩发射快速转弯段中。该方法克服了传统间接优化方法需求解两点边值问题、鲁棒性差等缺点，以改进的多重打靶法将轨迹优化问题转化为约束非线性规划问题，并应用广义乘子法和变尺度法求得最优转弯轨迹。采用基于SQLF法的LPV控制技术设计空空导弹的大包线鲁棒自增益控制律，并应用于越肩发射的快速转弯段。该控制律具有足够的稳定裕度和能够适应较大参数变化范围的能力，适用于越肩发射过程中空空导弹严重非线性和参数迅变的情况下。为了将LPV控制律应用于非线性对象中，本文采用了一种新的增益调参控制器实现方法，该方法克服了传统增益调参控制器实现方法所引起的闭环系统性能不满足甚至不稳定的问题，最终仿真结果令人满意。根据侧喷发动机的不同工作方式，设计了直接力/气动力复合控制指令分配策略，实现了控制性能和控制效益综合。仿真结果表明，基于本文指令分配算法的直接力/气动力复合控制显著提高了响应的快速性，并增大了可用攻角和侧滑角，从而验证了本文所设计的复合控制系统的有效性。基于Matlab/Simulink开发了空空导弹越肩发射仿真平台，在此基础上进行了越肩发射快速转弯段的全过程仿真，仿真结果表明，本文所提出的越肩发射快速转弯方案及方法是可行的，所设计的复合控制系统可实现越肩发射的快速转弯。