基于預(yù)設(shè)性能控制的多導(dǎo)彈編隊方法
發(fā)布時間:2021-06-22 18:36
針對多導(dǎo)彈編隊控制問題,設(shè)計了一種既能保證編隊精度又能保證在隊形形成或變換過程中避免彈間碰撞的編隊控制器。首先,建立領(lǐng)彈和從彈相對運動模型,并變換為具有級聯(lián)形式的編隊控制模型。然后,通過合理設(shè)置性能函數(shù)參數(shù),基于預(yù)設(shè)性能控制理論設(shè)計能夠?qū)庩牳櫿`差的瞬態(tài)過程和穩(wěn)態(tài)精度進(jìn)行控制的編隊控制器。最后,針對隊形形成和變換過程中的彈間避碰問題,通過實時改變編隊期望位置并結(jié)合預(yù)設(shè)性能控制器的特點,設(shè)計了主動避碰策略。仿真結(jié)果表明,采用所提的避碰策略和編隊控制器,能夠使得多枚導(dǎo)彈在避免碰撞的前提下形成良好的編隊。
【文章來源】:系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2020,42(12)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
領(lǐng)彈-從彈相對運動關(guān)系圖
為了能夠控制各飛行器x、y、z 3個方向的相對位置,第一個子系統(tǒng)采用預(yù)設(shè)性能控制策略進(jìn)行設(shè)計。針對多彈編隊飛行問題,假設(shè)理想的隊形為X1*=[hxi,hyi,hzi]T,則系統(tǒng)跟蹤誤差為e1=[ex,ey,ez]T=X1-X1*,可通過設(shè)計合理的性能函數(shù),對相對位置誤差e1的性能進(jìn)行預(yù)設(shè),實現(xiàn)編隊同時滿足在隊形形成過程中的碰撞避免。可定義3個方向上大于0且嚴(yán)格遞減的性能函數(shù)分別為
預(yù)設(shè)性能反演編隊控制器
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Formation control and collision avoidance for multi-UAV systems based on Voronoi partition[J]. HU JinWen,WANG Man,ZHAO ChunHui,PAN Quan,DU Chang. Science China(Technological Sciences). 2020(01)
[2]Formation control with obstacle avoidance of second-order multi-agent systems under directed communication topology[J]. Guoxing WEN,C.L.Philip CHEN,Hui DOU,Hongli YANG,Chunfang LIU. Science China(Information Sciences). 2019(09)
[3]基于快速擴(kuò)展隨機(jī)樹算法的多無人機(jī)編隊重構(gòu)方法研究[J]. 李樾,韓維,陳清陽,張勇. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[4]基于偽譜法的導(dǎo)彈編隊隊形重構(gòu)最優(yōu)控制[J]. 馬駿,馬清華,王根,苗昊春. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2018(06)
[5]基于改進(jìn)人工勢場的無人機(jī)編隊避障控制研究[J]. 張佳龍,閆建國,張普,王奔馳. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2018(11)
[6]預(yù)設(shè)性能控制研究進(jìn)展[J]. 胡云安,張雷,耿寶亮. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報. 2016(01)
[7]導(dǎo)彈協(xié)同攻擊編隊自適應(yīng)滑?刂破髟O(shè)計[J]. 張磊,方洋旺,毛東輝,雍霄駒. 宇航學(xué)報. 2014(06)
碩士論文
[1]多導(dǎo)彈協(xié)同制導(dǎo)與控制技術(shù)研究[D]. 劉冬責(zé).北京理工大學(xué) 2016
本文編號:3243340
【文章來源】:系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2020,42(12)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:12 頁
【部分圖文】:
領(lǐng)彈-從彈相對運動關(guān)系圖
為了能夠控制各飛行器x、y、z 3個方向的相對位置,第一個子系統(tǒng)采用預(yù)設(shè)性能控制策略進(jìn)行設(shè)計。針對多彈編隊飛行問題,假設(shè)理想的隊形為X1*=[hxi,hyi,hzi]T,則系統(tǒng)跟蹤誤差為e1=[ex,ey,ez]T=X1-X1*,可通過設(shè)計合理的性能函數(shù),對相對位置誤差e1的性能進(jìn)行預(yù)設(shè),實現(xiàn)編隊同時滿足在隊形形成過程中的碰撞避免。可定義3個方向上大于0且嚴(yán)格遞減的性能函數(shù)分別為
預(yù)設(shè)性能反演編隊控制器
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Formation control and collision avoidance for multi-UAV systems based on Voronoi partition[J]. HU JinWen,WANG Man,ZHAO ChunHui,PAN Quan,DU Chang. Science China(Technological Sciences). 2020(01)
[2]Formation control with obstacle avoidance of second-order multi-agent systems under directed communication topology[J]. Guoxing WEN,C.L.Philip CHEN,Hui DOU,Hongli YANG,Chunfang LIU. Science China(Information Sciences). 2019(09)
[3]基于快速擴(kuò)展隨機(jī)樹算法的多無人機(jī)編隊重構(gòu)方法研究[J]. 李樾,韓維,陳清陽,張勇. 西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[4]基于偽譜法的導(dǎo)彈編隊隊形重構(gòu)最優(yōu)控制[J]. 馬駿,馬清華,王根,苗昊春. 彈箭與制導(dǎo)學(xué)報. 2018(06)
[5]基于改進(jìn)人工勢場的無人機(jī)編隊避障控制研究[J]. 張佳龍,閆建國,張普,王奔馳. 西安交通大學(xué)學(xué)報. 2018(11)
[6]預(yù)設(shè)性能控制研究進(jìn)展[J]. 胡云安,張雷,耿寶亮. 海軍航空工程學(xué)院學(xué)報. 2016(01)
[7]導(dǎo)彈協(xié)同攻擊編隊自適應(yīng)滑?刂破髟O(shè)計[J]. 張磊,方洋旺,毛東輝,雍霄駒. 宇航學(xué)報. 2014(06)
碩士論文
[1]多導(dǎo)彈協(xié)同制導(dǎo)與控制技術(shù)研究[D]. 劉冬責(zé).北京理工大學(xué) 2016
本文編號:3243340
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