基于二階滑模控制的微分幾何制導律
本文關鍵詞: 制導 微分幾何 二階滑?刂 曲率指令 撓率指令 出處:《系統(tǒng)工程與電子技術》2017年04期 論文類型:期刊論文
【摘要】:針對機動目標攔截設計了一種零化視線角速率的微分幾何制導律。首先,基于古典微分幾何原理,對彈目攔截的空間幾何關系進行分析,建立了彈目攔截的相對運動學模型;其次,針對外界干擾對非線性仿射系統(tǒng)的影響,設計了二階滑模變結構控制器,并對控制器的穩(wěn)定性和有限時間收斂性進行了分析。再次,以二階滑?刂破鳛榛A,將目標機動作為外界擾動項,基于零化視線角速率的思想設計微分幾何制導律。為克服解耦條件下帶來的信息丟失,利用李群理論,給出了非解耦條件下導彈制導曲率指令和撓率指令的計算方法,同時為避免攔截過程中制導指令出現奇異,對攔截的初始條件進行了研究,給出了導彈攔截目標的捕獲條件。最后仿真表明,所設計的微分幾何制導律制導精度高,攔截時間短,過載變化較為平穩(wěn),相對于傳統(tǒng)的非線性微分幾何制導律,大大提升了制導性能。
[Abstract]:A differential geometric guidance law with zero line-of-sight rate is designed for maneuvering target interception. Firstly, based on the classical differential geometry principle, the spatial geometric relationship of missile and target interception is analyzed, and the relative kinematics model of missile target interception is established. Secondly, the second order sliding mode variable structure controller is designed for the influence of external disturbance on nonlinear affine system, and the stability and finite time convergence of the controller are analyzed. Thirdly, based on the second order sliding mode controller, Taking target maneuvering as an external disturbance, a differential geometric guidance law is designed based on the idea of zero line-of-sight rate. In order to overcome the information loss brought by decoupling, Li Qun theory is used. The calculation method of missile guidance curvature instruction and torsion instruction under the condition of non-decoupling is given. In order to avoid the singularity of guidance instruction in the course of intercepting, the initial conditions of intercepting are studied. Finally, the simulation results show that the designed differential geometric guidance law has the advantages of high guidance accuracy, short interception time and steady overload variation, compared with the traditional nonlinear differential geometric guidance law. The guidance performance is greatly improved.
【作者單位】: 空軍工程大學防空反導學院;
【基金】:國家自然科學基金(61573374) 航空科學基金(20150196006)資助課題
【分類號】:TJ765.3
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,本文編號:1525791
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