無人機(jī)制導(dǎo)控制算法的設(shè)計(jì)開題報(bào)告-wenkub.com
2025-03-22 03:28 本頁面
【正文】 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(jìn)行滑?？刂圃O(shè)計(jì)，為了抵抗復(fù)合干 擾的影響，在滑模控制中加入自適應(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。 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??；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 。1，sin b 187。導(dǎo)彈制導(dǎo)控制一體化設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。(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)。(4)反饋線性化方法 反饋線性化是非線性控制方法中最重要且應(yīng)用最廣泛的一種，相比近似線性化方法，它不會(huì)損失模型精度。數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)表明，該一體化算法不但脫靶量很小，滿足落角約束要求，還具有良好的魯棒性。文中基于滑模變結(jié)構(gòu)控制進(jìn)行了一體化設(shè)計(jì)，同時(shí)給出了對(duì)目標(biāo)加速度和運(yùn)動(dòng)方位角的估計(jì)方法。Choi 等人[9]將控制回路模型與制導(dǎo)回路模型合并為整體的一體化模型，其中考慮了目標(biāo)加速度的不確定性和控制回路的動(dòng)態(tài)特性。仿真實(shí)驗(yàn)顯示，該方案能很好的抵抗目標(biāo)螺旋機(jī)動(dòng)帶來的影響， 且相比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)脫靶量更小。(1)最優(yōu)控制方法 最早應(yīng)用在制導(dǎo)與控制一體化設(shè)計(jì)中的方法就是最優(yōu)控制。 二、國內(nèi)外研究概況及發(fā)展趨勢(shì)： 二十世紀(jì)八十年代，制導(dǎo)與控制一體化設(shè)計(jì)思想被正式提出，但當(dāng)時(shí)并未引起研究人員的足夠重視。精確制導(dǎo)與控制是精確制導(dǎo)武器的特征，是推動(dòng)精確制導(dǎo)武器發(fā)展的核心技術(shù)，是實(shí)施精確打擊的關(guān)鍵技術(shù)和有力保證。它的基本思想是通過火力/飛行耦合器把火控系統(tǒng)與飛行控制系統(tǒng)結(jié)合起來，形成一個(gè)閉環(huán)的武器自動(dòng)攻擊、投放系統(tǒng)。一般來說無人機(jī)執(zhí)行對(duì)地攻擊任務(wù)的主要過程為：在巡航過程中進(jìn)行搜索探查，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)并識(shí)別目標(biāo)，然后由火控系統(tǒng)發(fā)射武器對(duì)目標(biāo)進(jìn)行攻擊。2001年10月份，美軍在阿富汗戰(zhàn)場(chǎng)上首次使用“捕食者”無人機(jī)對(duì)塔 利班目標(biāo)進(jìn)行了實(shí)彈攻擊，開創(chuàng)了無人機(jī)執(zhí)行對(duì)地攻擊任務(wù)的先例，在世界上造成了很大的轟動(dòng)。無人機(jī)的價(jià)值一般是有人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)的幾分之一，相比有人駕駛飛機(jī)具有經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，而且由于無人機(jī)無需考慮人的生理因素，因而可以進(jìn)行大過載機(jī)動(dòng)，能有效地進(jìn)行突防和進(jìn)攻，所以無人機(jī)更有作戰(zhàn)優(yōu)勢(shì)。在無人機(jī)對(duì)地攻擊中，一般都使用精確制導(dǎo)武器，如制導(dǎo)炸彈或戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈。以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)瞄準(zhǔn)攻擊為目的，采用綜合火力/飛行控制系統(tǒng)的作戰(zhàn)飛機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)載武器的自動(dòng)化攻擊，可縮短瞄準(zhǔn)攻擊時(shí)間，提高武器的命中率，同時(shí)也增加作戰(zhàn)飛機(jī)的生存機(jī)會(huì)。制導(dǎo)系統(tǒng)的基本功能是，在導(dǎo)彈飛向目標(biāo)的過程中，對(duì)導(dǎo)彈實(shí)際彈道與理想彈道之間的偏差進(jìn)行測(cè)量，或者是對(duì)導(dǎo)彈與目標(biāo)的相對(duì)位置及其偏差進(jìn)行測(cè)量，并按照相應(yīng)的制導(dǎo)律要求，得到導(dǎo)彈命中目標(biāo)所需的控制指令，以便通過自動(dòng)控制導(dǎo)彈來修正偏差，準(zhǔn)確地飛向目標(biāo)。但進(jìn)入二十一世紀(jì)，制導(dǎo)與控制一體化設(shè)計(jì)技術(shù)在國外被廣泛研究，取得了迅速發(fā)展，并引起了國內(nèi)研究人員的重視。文獻(xiàn)[1]將最優(yōu)控制和估計(jì)理論用于制導(dǎo)與控制一體化設(shè)計(jì)中，這是我們所見到的有關(guān)導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制一體化設(shè)計(jì)的最早文獻(xiàn)。非線性最優(yōu)控制方面，Palumbo、Vaddi 等人[4,5]通過狀態(tài)依 賴 Riccati 方程方法進(jìn)行了制導(dǎo)與控制一體化的三通道耦合次優(yōu)設(shè)計(jì)，Xin 等人[6]采用D
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