本文采用双通道控制的旋转弹作为研究对象,以其旋转状态下的耦合特性为切入点,重点分析其对旋转弹控制稳定性带来的影响,得出对应的结论,并提出解耦策略,对旋转弹控制系统设计及增强其稳定性具有一定的指导意义。首先,本文调研了国内外制导火箭弹、防空导弹等一类旋转弹的发展趋势,控制技术以及稳定性分析的发展现状。在此基础上,总结了目前旋转弹控制系统的设计方法,以及对于旋转弹解耦和稳定性分析的理论成果。本文第二章先是建立了双通道控制旋转弹的俯仰偏航一体化数学模型,并基于小扰动假设和“系数”冻结理论,对旋转弹数学模型进行线性化处理,得到了其数学模型的线性状态空间表达形式,推导了旋转弹舵机输出到弹体输出的传递函数矩阵。其次,建立了旋转弹耦合作用下的控制系统原理框图,详细阐述了旋转弹飞行过程中由于弹体旋转运动带来的耦合效应。本文第三章基于弹体旋转坐标系与非旋坐标系间的转换关系,推导了旋转弹双通道驾驶仪在非旋转坐标下的控制原理框图,并得到了舵机系统和弹体环节在非旋转坐标系下的传递函数表达式。根据其数学表达式,分析了旋转弹由弹体滚转运动带来的在非旋转坐标系下的惯性耦合效应和马格努斯效应。对旋转弹的舵控耦合效应进行了解耦分析,提出了采用相位超前补偿和舵机增益补偿的舵控解耦策略。考虑旋转弹双通道间的各项耦合效应,提出了基于前馈补偿的解耦控制策略,并推导了驾驶仪的前馈解耦阵,通过数学仿真验证了该策略的有效性。本文第四章主要给出了旋转弹两回路和三回路过载驾驶仪的极点配置算法,先在忽略通道耦合作用下完成了旋转弹驾驶仪的设计。在此基础上,考虑通道间耦合,分析旋转弹在初始扰动作用下,自动驾驶仪设计参数与其稳定性的关系。结果表明,保证驾驶仪前向通道增益小于临界值,适当提高阻尼增益系数,可保证弹体在初始扰动作用下的旋转运动稳定性。本文第五章以捷联寻的旋转弹为研究对象,考虑导引头的隔离度寄生回路影响,建立了旋转弹包含导引头隔离度寄生回路的制导回路模型,采用复系数的方法建立了旋转弹双通道间的状态空间方程,并根据Routh-Hurwitz判别准则得到了系统保持稳定的充分必要条件。大量数学仿真验证表明,弹体旋转速率越低,越有利于保持弹体稳定。此外,解耦控制策略的应用,以及保证驾驶仪的设计指标位于稳定域内,有利于削弱导引头隔离度寄生回路对旋转弹运动稳定性带来的影响,从而增强导弹的末制导精度。