考虑齿隙的多约束导引控制一体化设计方法

• 作者: 姜尚 魏波 梁伟阁 孙东彦 李进军 马野
• 来源期刊: 系统工程与电子技术
• 学科: 工学
• 关键词: 制导炮弹 导引控制一体化 多约束 齿隙 动态面滑模
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 制导、导航与控制|Guidance,Navigation and Control
• 页码范围: 1318-1328
• 页数: 11页
• 分类号: TJ413.+6
• 语种: 中文
• DOI: 10.12305/j.issn.1001-506X.2022.04.30

摘要

在舰炮制导炮弹进行远程对岸火力支援的末段,考虑舵机齿隙、限定攻击角以及测量视线角速率受限,提出了 一种基于动态面滑模与扩张状态观测器的多约束导引控制一体化设计方法.构建了制导炮弹的导引控制一体化的严反馈串级模型,将舵机视为更符合实际的含齿隙双惯量子系统.针对视线角速率和风等未知干扰,设计扩张状态观测器对其实施迅速而准确的估计.设计具备自适应指数趋近律的非奇异终端滑模,致使视线角速率与视线角跟踪误差在有限时间内零化.在高阶串级系统中合理运用动态面滑模,有效改善微分膨胀问题.运用Lyapunov理论证明了系统一致最终有界性以及重要状态的有限时间收敛性.通过对比仿真实验,在所提方法的调控下,含有舵机齿隙的制导炮弹在打击固定与蛇形机动目标时,均具有良好的制导性能.