现代战争对制导炮弹提出了更高的要求,为了满足对不同目标的毁伤效率,需要满足落点精度和落角约束的双重要求。但由于制导炮弹自身的过载约束、导引头视线角的测量角限制、攻角约束、滞后、干扰、控制和制导系统失配等种种原因给实现制导炮弹的制导精度带来了困难。本文采用最优控制理论、滑模变结构控制理论来解决多约束下制导炮弹的末制导问题,主要研究内容如下:1.首先建立了制导炮弹与目标的运动模型及弹目相对运动模型,之后采用了小角度假设对弹目相对模型进行了线性化处理,并通过仿真验证了线性化模型与非线性化模型所推导制导律制导效果的一致性,证明了模型线性化的可行性。2.分别设计了包含落角约束的偏置比例末制导律和最优末制导律,并仿真验证了最优末制导律不仅制导效果更好而且过程能量最优;为提高末制导稳定性,设计了两种包含动力学滞后的带攻角与落角约束的末制导模型,采用最优控制理论通过弹道成型解算方法得到最优末制导方程,并仿真证明了末制导过程中攻角的收敛性;为解决导引头视线角的约束问题,通过设计距离加权最优性能指标,构造最优末制导方程,并采用变权法和开关函数法实现导引头视线角与过载约束,并仿真证明了此方法可以实现约束条件,此外还仿真验证了导引头引起的运动学滞后对制导精度的影响。3.为提高最优末制导律的鲁棒性,结合滑模变结构控制理论,设计最优滑模末制导律,根据最优控制理论求得弹道角速率,应用趋近律的方法设计关于弹道角速率的滑模面,仿真结果表明在白噪声干扰与目标机动的情况下,最优滑模末制导律均能增强末制导制导效果。4.为实现控制与制导系统的完美配合,设计二阶动力学环节下带落角与攻角约束的控制制导一体化模型,通过最优控制理论与弹道成型解算方法得到控制制导一体化控制的解,并通过仿真验证一体化的可行性与稳定性。