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现代作战环境要求未来战术导弹具有高机动作战性能。对于导弹制导问题，即使不考虑导引头和弹体动力学，导弹与目标相对运动的动力学和运动学模型也是一个复杂的非线系统。显然，对于机动导弹的制导与控制，采用基于古典控制理论的传统设计方法和基于现代控制理论的线性设计方法已难以适应，有必要寻求新的更为有效的非线性设计方法。
要对非线性控制系统进行稳定性分析和控制律设计，首先要获得实际系统的数学模型。由于导弹制导系统本身的复杂性，很难得到其精确的数学描述，人们在建模的时候总是需要采取一定的简化和近似，因此研究导弹制导系统的非线性鲁棒制导律具有重要的理论和实际意义。
本文主要研究非线性系统的鲁棒控制在机动导弹制导与控制中的应用。第一章介绍了非线性系统鲁棒控制和导弹制导与控制的发展状况。第二章介绍导弹数学模型，首先给出基本坐标系的定义及其相互间的转换关系，最后推导了导弹与目标相对运动的三维数学模型。第三章介绍了非线性控制基础，首先引入了非线性系统的Lyapunov稳定性、输入状态稳定性以及输入输出稳定性的概念。接着给出了几种常见的非线性设计方案，有微分几何方法、滑模变结构控制法和Backstepping方法，以及针对存在有界扰动和线性化参数不确定非线性系统的鲁棒Backstepping方法。第四章研究机动导弹的非线性鲁棒控制问题，针对存在控制输入动态不确定的非线性系统，设计了制导系统的鲁棒控制律。仿真结果表明，对于目标作复杂的大机动逃逸运动，仍然能够取得较好的跟踪性能和鲁棒性。