無(wú)人機(jī)制導(dǎo)控制算法的設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告(編輯修改稿)
2025-04-21 03:28 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 法，并通過(guò)仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的有[20]效性。在國(guó)內(nèi)，尹永鑫等 對(duì)帶落角約束的制導(dǎo)與控制一體化設(shè)計(jì)問(wèn)題進(jìn)行了研究，采用 反饋線(xiàn)性化方法和特征結(jié)構(gòu)配置方法進(jìn)行了一體化設(shè)計(jì)，仿真結(jié)果表明了該設(shè)計(jì)能夠同時(shí)保 證較小的脫靶量和一定的攻擊角約束。雖然反饋線(xiàn)性化方法能夠有效地處理非線(xiàn)性系統(tǒng)，但 是它要求受控對(duì)象的模型精確已知，當(dāng)存在輸入不確定性時(shí)，有可能造成較大的誤差。(5)其他控制方法 在制導(dǎo)與控制一體化設(shè)計(jì)中，人們除了使用上述介紹的控制設(shè)計(jì)方法外，還應(yīng)用其他一 些控制方法，比如傳統(tǒng)的 PID 控制方法[21]，特征結(jié)構(gòu)配置方法[22]，H控制增益調(diào)度理論[23]等等，還有一些文獻(xiàn)綜合運(yùn)用了多種控制方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)。三、研究?jī)?nèi)容及實(shí)驗(yàn)方案： 本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容，一是建立導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制一體化模型，首先分別給出了導(dǎo)彈的控制模型以及導(dǎo)彈和目標(biāo)的制導(dǎo)模型，在此基礎(chǔ)上建立導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制一體化模型；二是設(shè)計(jì)基于自適應(yīng)滑模的一體化控制器，考慮了系統(tǒng)的復(fù)合干擾，是嚴(yán)格反饋的級(jí)聯(lián)形式，然后對(duì)于一體化模型，通過(guò)回饋遞推方法，設(shè)計(jì)基于自適應(yīng)滑模的一體化控制器；三是設(shè)計(jì)基于自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滑模一體化控制器，主要采用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)復(fù)合干擾進(jìn)行在線(xiàn)估計(jì)設(shè)計(jì)基于自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的滑模一體化控制器；四是對(duì)所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行Matlab語(yǔ)言仿真，證明一體化控制器的良好效果。 為了提高導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制系統(tǒng)的性能，需要設(shè)計(jì)者充分認(rèn)識(shí)并利用制導(dǎo)與控制系統(tǒng)之間的相互耦合作用，將它們作為一個(gè)整體，進(jìn)行一體化設(shè)計(jì)。一體化設(shè)計(jì)是將制導(dǎo)回路和控制回路結(jié)合起來(lái)整體建模，設(shè)計(jì)整體控制器，根據(jù)導(dǎo)彈與目標(biāo)相對(duì)運(yùn)動(dòng)信息與導(dǎo)彈本身的運(yùn)動(dòng)信息直接產(chǎn)生舵角偏轉(zhuǎn)指令。導(dǎo)彈制導(dǎo)控制一體化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。這種設(shè)計(jì)思路充分考慮了控制能力的協(xié)調(diào)關(guān)系，可以保證最后信號(hào)的穩(wěn)定跟蹤，加快導(dǎo)彈響應(yīng)，減小脫靶量，將成為導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要趨勢(shì)。導(dǎo)彈三通道控制模型：為簡(jiǎn)化起見(jiàn),本文在建模時(shí)采用如下假設(shè):假設(shè)1：本文中導(dǎo)彈采用STT控制方式，在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，導(dǎo)彈幾乎不發(fā)生滾轉(zhuǎn)；導(dǎo)彈的攻角、側(cè)滑角均為小量，即認(rèn)為：sina 187。 a ，cos a 187。1，sin b 187。 b ，cos b 187。1，并忽略二階小量。 假設(shè)2：對(duì)于導(dǎo)彈的某一通道來(lái)說(shuō)，其余通道對(duì)其產(chǎn)生影響的耦合項(xiàng)是有界的，每個(gè)通道的復(fù)合干擾項(xiàng)也是有界的。 假設(shè)3：導(dǎo)彈舵面對(duì)升力和側(cè)力的影響足夠小，可以忽略不計(jì)；末制導(dǎo)段導(dǎo)彈的速率基本保持不變，導(dǎo)彈的加速度僅改變導(dǎo)彈的速度方向而不改變其大小；并且末制導(dǎo)階段導(dǎo)彈不受發(fā)動(dòng)機(jī)推力的作用，即 T = 0 。 根據(jù)導(dǎo)彈六自由度全狀態(tài)方程，再根據(jù)上述假設(shè) 1假設(shè) 3，進(jìn)行 相應(yīng)的整理和化簡(jiǎn)，可得導(dǎo)彈三通道的控制模型。導(dǎo)彈制導(dǎo)模型： 將導(dǎo)彈目標(biāo)的相對(duì)運(yùn)動(dòng)分解到俯仰平面以及偏航平面內(nèi)，分別俯仰平面和偏航平面建立制導(dǎo)模型。導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制一體化模型： 根據(jù)控制模型和制導(dǎo)模型來(lái)構(gòu)建制導(dǎo)與控制一體化模型。自適應(yīng)滑模一體化控制器設(shè)計(jì)： 設(shè)計(jì)思路為：通過(guò)回饋遞推方法 從系統(tǒng)的輸出開(kāi)始向控制輸入逐步遞推，并在每一步中進(jìn)行滑模控制設(shè)計(jì)，為了抵抗復(fù)合干 擾的影響，在滑?？刂浦屑尤胱赃m應(yīng)項(xiàng)，最終得到了一組系統(tǒng)化的反饋控制律，使系統(tǒng)獲得良好的全局漸近穩(wěn)定性和跟蹤特性。 圖1 導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制一體化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖 目標(biāo)、主要特色及工作進(jìn)度 ； ； ； ； ；： 第13
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