為降低末制導(dǎo)律對初始狀態(tài)誤差的敏感度、提高導(dǎo)彈的末端抗干擾能力,針對帶有落角約束的末制導(dǎo)問題,考慮基于雙曲正切函數(shù)的一類加權(quán)函數(shù),提出了一種基于間接Gauss偽譜法的最優(yōu)末制導(dǎo)律.首先,基于目標(biāo)位置和期望落角建立了落角坐標(biāo)系,并在該坐標(biāo)系中建立了導(dǎo)引運動關(guān)系方程,得到了帶有落角約束的末制導(dǎo)模型;然后,根據(jù)極小值原理推導(dǎo)出了用于求解最優(yōu)制導(dǎo)律的兩點邊值問題,運用Gauss偽譜法進(jìn)行離散,把兩點邊值微分方程轉(zhuǎn)換為一系列代數(shù)方程;最后,通過顯式求解代數(shù)方程快速得到了最優(yōu)控制律,該方法避免了求解黎卡提微分方程,不需要進(jìn)行繁瑣的積分運算,計算量小.所提制導(dǎo)律在推導(dǎo)過程中不依賴于加權(quán)函數(shù)的具體形式,可非常方便地處理復(fù)雜加權(quán)函數(shù).仿真結(jié)果表明:通過設(shè)計不同形式的加權(quán)函數(shù),可靈活改變導(dǎo)彈運動軌跡及制導(dǎo)指令的分布,以實現(xiàn)不同的制導(dǎo)目標(biāo);所提方法能有效降低制導(dǎo)律對初始狀態(tài)誤差的敏感度,而且還可以提高導(dǎo)彈的末端抗干擾能力,在很大程度上提高了制導(dǎo)律的設(shè)計靈活性. 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2020,52(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

彈目相對運動幾何

圖2、3分別給出了加權(quán)函數(shù)的變化曲線,其中函數(shù)Th1(t)和Th2(t)對應(yīng)的設(shè)計參數(shù)的取值為w=tf/3,t1=tf/2;函數(shù)Th3(t)對應(yīng)的設(shè)計參數(shù)的取值為w=tf/6,t1=tf/2,ts=tf/2,τσ=tf/6.從圖2中可以看出,函數(shù)Th1在制導(dǎo)初始段取值很小,但隨著時間的增加,其值不斷增大.由于式(5)中加權(quán)函數(shù)處于分母的位置,故而Th1對初始控制能量的權(quán)重最大.這種形式的加權(quán)函數(shù)將產(chǎn)生很小的初始過載指令,圖3 加權(quán)函數(shù)Th3變化曲線

圖2 加權(quán)函數(shù)Th1和Th2變化曲線可降低末制導(dǎo)開始時的過載指令突變,有助于中末制導(dǎo)的平穩(wěn)交接.Th2的變化規(guī)律與Th1正相反,即對終端控制能量的權(quán)重最大.這種形式的加權(quán)函數(shù)將產(chǎn)生很小的末端過載,可提供更多的過載裕量以抵抗導(dǎo)引末段可能存在的各種外界干擾.而Th3則兼有Th1和Th2的優(yōu)點,將在導(dǎo)引始端和末端均產(chǎn)生很小的過載.此外注意到,式(8)中所示的加權(quán)函數(shù)Th3為分段函數(shù),其綜合了雙曲正切函數(shù)以及文獻(xiàn)[16]中所提出的Gaussian加權(quán)函數(shù).這種復(fù)雜形式的加權(quán)函數(shù)在現(xiàn)有文獻(xiàn)中罕有研究,也給問題的求解帶來了較大的難度.為此,本文推導(dǎo)了一種新型的制導(dǎo)律,可以非常容易地處理上述復(fù)雜的加權(quán)函數(shù).

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3411892