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第1章緒論

1.1制導控制系統的組成及功能

1.2制導控制系統設計方法

1.3本書主要內容

1.4小結

第2章飛行器制導控制基本原理和方法

2.1飛行控制基本原理

2.2制導方案

2.3控制方式

2.4小結

第3章被控對象的運動方程

3.1飛行器運動方程組

3.2控制回路被控對象建模

3.3制導回路建模

3.4制導控制一體化建模

3.5小結

第4章滑模變結構制導律

4.1滑模變結構控制的基本概念

4.2變結構控制的動態品質

4.3滑模變結構控制的性質

4.4普通滑模變結構控制器的設計

4.5基于普通滑模變結構控制的制導律設計

4.6非奇異terminal滑模控制

4.7基于變結構控制的機動突防制導律設計

4.8航空炸彈的一種變結構航向控制設計

4.9小結

第5章計算制導方法

5.1預測-校正制導

5.2牛頓求根計算制導

5.3基于滾動凸優化的制導方法

5.4基于凸優化的交會對接路徑規劃

5.5基于滾動凸優化的火箭返回垂直著陸制導

5.6基于滾動凸優化的多約束協同制導

5.7小結

第6章魯棒變增益控制

6.1LPV系統的定義和用途

6.2LPV系統的建立

6.3導彈準LPV系統建模示例

6.4線性矩陣不等式

6.5LPV系統的穩定性

6.6基于多胞形的輸出反饋變增益控制

6.7反饋控制器設計示例

6.8小結

第7章多飛行器系統協同制導理論及方法

7.1多飛行器系統簡介

7.2協同制導基本原理

7.3導彈目標運動模型及圖論相關知識

7.4典型協同制導律設計

7.5具有落角約束的分布式閉環時間協同導引律

7.6小結

在過去的二三十年中，我國空天技術實力不斷提升，飛行器信息化和智能化程度不斷提高，為適應高精度、大機動、強魯棒等需求，飛行器的制導和控制面臨新的挑戰。隨著現代控制理論的不斷發展、現代科學技術的不斷交叉融合以及機載計算機計算能力的顯著提升，如何在飛行器制導控制系統設計中應用最優控制、魯棒控制、變結構控制等先進控制理論以及數值計算和優化算法，在滿足各類約束的同時提高制導精度和抗干擾能力，已成為國內外研究的重要課題，近幾年涌現出了豐碩的研究成果。本書以編者的部分研究成果為基礎，同時綜合參考了大量的國內外文獻資料，在對傳統的飛行器制導控制理論進行簡要描述的基礎上，重點介紹了目前在飛行器制導控制中具有較好應用前景的幾種現代控制方法，內容上較為新穎前沿。在介紹上緊扣飛行器這一被控對象，方法推導過程追求簡明扼要，行文中盡量避免復雜的控制理論與數學運算，重視理論內涵而非數學上的完備性析構證明，使得讀者既能方便地理清控制方法的來龍去脈又可較快地將方法應用于工程實踐。本書共包含7章內容。第1章緒論，介紹了飛行器制導控制系統的基本組成與功能。第2章介紹了飛行器制導控制的基本原理與實施控制的一些技術途徑。第3章介紹了飛行器制導控制的數學建模方法與分析手段。第4章介紹了幾類基于滑模變結構控制的制導律及其在飛行器制導中的應用。第5章介紹了預測-校正、牛頓迭代求根、滾動凸優化幾類計算制導方法及其應用。第6章介紹了飛行器魯棒變增益控制方法及其應用。第7章介紹了多飛行器系統協同制導方法及其應用。本書由單家元和熊芬芬制定提綱，第1章、第2章由熊芬芬和張成共同編寫，第3章、第4章和第6章由熊芬芬編寫，第5章由熊芬芬和姜歡共同編寫，第7章由王佳楠編寫。全書由熊芬芬統稿和審核。在本書的編寫中編者參考和引用了國內外眾多學者的研究成果，在此向這些學者表示衷心感謝。本書初稿曾作為研究生課程講義的形式使用，歷屆授課學生提出了許多寶貴意見。在編著教材的過程中得到了課題組李超、林啟璋、安澤、吳杰、梁卓楠、冉雨林等研究生的大力支持，他們也參與了部分章節內容的文字錄入、編寫和全書的整理校核工作。在此一并對他們表示感謝。本書受北京理工大學研究生精品教材項目資助，在此深表感謝。由于編者在時間和經驗上的欠缺，書中難免出現不足，敬請廣大讀者批評指正。