無人機制導控制算法的設計開題報告(編輯修改稿)
2025-04-21 03:28 本頁面
【文章內容簡介】 法，并通過仿真驗證了設計的有[20]效性。在國內，尹永鑫等 對帶落角約束的制導與控制一體化設計問題進行了研究，采用 反饋線性化方法和特征結構配置方法進行了一體化設計，仿真結果表明了該設計能夠同時保 證較小的脫靶量和一定的攻擊角約束。雖然反饋線性化方法能夠有效地處理非線性系統(tǒng)，但 是它要求受控對象的模型精確已知，當存在輸入不確定性時，有可能造成較大的誤差。(5)其他控制方法 在制導與控制一體化設計中，人們除了使用上述介紹的控制設計方法外，還應用其他一 些控制方法，比如傳統(tǒng)的 PID 控制方法[21]，特征結構配置方法[22]，H控制增益調度理論[23]等等，還有一些文獻綜合運用了多種控制方法進行了設計。三、研究內容及實驗方案： 本次設計的主要內容，一是建立導彈制導與控制一體化模型，首先分別給出了導彈的控制模型以及導彈和目標的制導模型，在此基礎上建立導彈制導與控制一體化模型；二是設計基于自適應滑模的一體化控制器，考慮了系統(tǒng)的復合干擾，是嚴格反饋的級聯(lián)形式，然后對于一體化模型，通過回饋遞推方法，設計基于自適應滑模的一體化控制器；三是設計基于自適應神經網絡的滑模一體化控制器，主要采用RBF神經網絡對復合干擾進行在線估計設計基于自適應神經網絡的滑模一體化控制器；四是對所設計的系統(tǒng)進行Matlab語言仿真，證明一體化控制器的良好效果。 為了提高導彈制導與控制系統(tǒng)的性能，需要設計者充分認識并利用制導與控制系統(tǒng)之間的相互耦合作用，將它們作為一個整體，進行一體化設計。一體化設計是將制導回路和控制回路結合起來整體建模，設計整體控制器，根據(jù)導彈與目標相對運動信息與導彈本身的運動信息直接產生舵角偏轉指令。導彈制導控制一體化設計結構圖如圖 所示。這種設計思路充分考慮了控制能力的協(xié)調關系，可以保證最后信號的穩(wěn)定跟蹤，加快導彈響應，減小脫靶量，將成為導彈制導與控制系統(tǒng)設計的重要趨勢。導彈三通道控制模型：為簡化起見,本文在建模時采用如下假設:假設1：本文中導彈采用STT控制方式，在運動過程中，導彈幾乎不發(fā)生滾轉；導彈的攻角、側滑角均為小量，即認為：sina 187。 a ，cos a 187。1，sin b 187。 b ，cos b 187。1，并忽略二階小量。 假設2：對于導彈的某一通道來說，其余通道對其產生影響的耦合項是有界的，每個通道的復合干擾項也是有界的。 假設3：導彈舵面對升力和側力的影響足夠小，可以忽略不計；末制導段導彈的速率基本保持不變，導彈的加速度僅改變導彈的速度方向而不改變其大??；并且末制導階段導彈不受發(fā)動機推力的作用，即 T = 0 。 根據(jù)導彈六自由度全狀態(tài)方程，再根據(jù)上述假設 1假設 3，進行 相應的整理和化簡，可得導彈三通道的控制模型。導彈制導模型： 將導彈目標的相對運動分解到俯仰平面以及偏航平面內，分別俯仰平面和偏航平面建立制導模型。導彈制導與控制一體化模型： 根據(jù)控制模型和制導模型來構建制導與控制一體化模型。自適應滑模一體化控制器設計： 設計思路為：通過回饋遞推方法 從系統(tǒng)的輸出開始向控制輸入逐步遞推，并在每一步中進行滑?？刂圃O計，為了抵抗復合干 擾的影響，在滑?？刂浦屑尤胱赃m應項，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 導彈制導與控制一體化設計結構圖 目標、主要特色及工作進度 ； ； ； ； ；： 第13
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