航空学报
航空學報
항공학보
ACTA AERONAUTICA ET ASTRONAUTICA SINICA
2014年
12期
3438-3450
,共13页
张尧%郭杰%唐胜景%马悦悦
張堯%郭傑%唐勝景%馬悅悅
장요%곽걸%당성경%마열열
制导与控制一体化%反步%滑模控制%三通道%解耦设计%扩张状态观测器
製導與控製一體化%反步%滑模控製%三通道%解耦設計%擴張狀態觀測器
제도여공제일체화%반보%활모공제%삼통도%해우설계%확장상태관측기
integrated guidance and control%backstepping%sliding mode control%three channels%decoupling design%extended state observer
针对导弹俯冲打击地面目标的问题,基于扩张状态观测器(ESO)和反步滑模设计思想,提出一种导弹制导与控制一体化三通道解耦设计方法.充分考虑制导与控制系统之间以及控制系统三通道间的耦合关系,建立了制导与控制一体化三通道耦合模型.通过ESO对导弹运动六自由度(6DOF)系统内各通道间的动态耦合项和不确定性进行实时观测和动态补偿,实现通道间的主动解耦,从而设计了基于ESO的导弹制导与控制一体化三通道解耦控制律.同时,为了解决在使用ESO对高阶非线性系统进行状态观测时引起的“运算膨胀”问题,通过设计自适应控制律对ESO观测误差进行补偿.基于李雅普诺夫稳定性准则证明了闭环系统所有状态最终一致有界.并与制导与控制一体化三通道独立设计方法和传统的制导与控制系统设计方法进行对比仿真,结果验证了基于ESO的导弹制导与控制一体化三通道解耦设计方法的有效性和优越性.
針對導彈俯遲打擊地麵目標的問題,基于擴張狀態觀測器(ESO)和反步滑模設計思想,提齣一種導彈製導與控製一體化三通道解耦設計方法.充分攷慮製導與控製繫統之間以及控製繫統三通道間的耦閤關繫,建立瞭製導與控製一體化三通道耦閤模型.通過ESO對導彈運動六自由度(6DOF)繫統內各通道間的動態耦閤項和不確定性進行實時觀測和動態補償,實現通道間的主動解耦,從而設計瞭基于ESO的導彈製導與控製一體化三通道解耦控製律.同時,為瞭解決在使用ESO對高階非線性繫統進行狀態觀測時引起的“運算膨脹”問題,通過設計自適應控製律對ESO觀測誤差進行補償.基于李雅普諾伕穩定性準則證明瞭閉環繫統所有狀態最終一緻有界.併與製導與控製一體化三通道獨立設計方法和傳統的製導與控製繫統設計方法進行對比倣真,結果驗證瞭基于ESO的導彈製導與控製一體化三通道解耦設計方法的有效性和優越性.
침대도탄부충타격지면목표적문제,기우확장상태관측기(ESO)화반보활모설계사상,제출일충도탄제도여공제일체화삼통도해우설계방법.충분고필제도여공제계통지간이급공제계통삼통도간적우합관계,건립료제도여공제일체화삼통도우합모형.통과ESO대도탄운동륙자유도(6DOF)계통내각통도간적동태우합항화불학정성진행실시관측화동태보상,실현통도간적주동해우,종이설계료기우ESO적도탄제도여공제일체화삼통도해우공제률.동시,위료해결재사용ESO대고계비선성계통진행상태관측시인기적“운산팽창”문제,통과설계자괄응공제률대ESO관측오차진행보상.기우리아보낙부은정성준칙증명료폐배계통소유상태최종일치유계.병여제도여공제일체화삼통도독립설계방법화전통적제도여공제계통설계방법진행대비방진,결과험증료기우ESO적도탄제도여공제일체화삼통도해우설계방법적유효성화우월성.
