無人機(jī)制導(dǎo)控制算法的設(shè)計(jì)開題報(bào)告-展示頁
2025-04-03 03:28本頁面
【正文】 Integrated Approach to Guidance and Control. Journal of Guidance,Control, and Dynamics, 1998, 21(1):29~38. 。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)模型來構(gòu)建制導(dǎo)與控制一體化模型。 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，可得導(dǎo)彈三通道的控制模型。 假設(shè)2：對于導(dǎo)彈的某一通道來說，其余通道對其產(chǎn)生影響的耦合項(xiàng)是有界的，每個通道的復(fù)合干擾項(xiàng)也是有界的。 b ，cos b 187。 a ，cos a 187。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。一體化設(shè)計(jì)是將制導(dǎo)回路和控制回路結(jié)合起來整體建模，設(shè)計(jì)整體控制器，根據(jù)導(dǎo)彈與目標(biāo)相對運(yùn)動信息與導(dǎo)彈本身的運(yùn)動信息直接產(chǎn)生舵角偏轉(zhuǎn)指令。三、研究內(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)格反饋的級聯(lián)形式，然后對于一體化模型，通過回饋遞推方法，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)對復(fù)合干擾進(jìn)行在線估計(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；四是對所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)進(jìn)行Matlab語言仿真，證明一體化控制器的良好效果。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(dāng)存在輸入不確定性時(shí)，有可能造成較大的誤差。Menon 等人[19]通過反饋線性化方法將制導(dǎo)與控制一體化系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為三 個獨(dú)立的線性子系統(tǒng)，然后利用 LQR 方法設(shè)計(jì)了一體化算法，并通過仿真驗(yàn)證了設(shè)計(jì)的有[20]效性。文獻(xiàn)[18]基于回饋遞推方法設(shè)計(jì)了尋的導(dǎo)彈俯仰通道的制導(dǎo)與控制一體化算法，對于系統(tǒng)的建模誤 差，設(shè)計(jì)了滑模觀測器進(jìn)行估計(jì)，仿真結(jié)果驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)的有效性。(3)回饋遞推方法 回饋遞推設(shè)計(jì)方法是非線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的主要方法之一，它采用獨(dú)特的構(gòu)造性設(shè)計(jì)，對[16]于非匹配不確定性具有強(qiáng)大的處理能力，在飛行器控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中得到了廣泛應(yīng)用。文獻(xiàn)[15]對 SINS/GPS 制導(dǎo)炸彈進(jìn) 行了研究，采用終端滑?？刂品椒ㄟM(jìn)行了俯仰通道的制導(dǎo)與控制一體化設(shè)計(jì)，文中采用模糊 控制克服了開關(guān)函數(shù)項(xiàng)所引起的系統(tǒng)抖振。文獻(xiàn)[13]在文獻(xiàn)[12]的基礎(chǔ)上，[14]進(jìn)行了反艦導(dǎo)彈制導(dǎo)與控制一體化的三通道獨(dú)立設(shè)計(jì)。在國內(nèi)，于進(jìn)勇等分別以反艦導(dǎo)彈和無人機(jī)作為受控對象，研究了側(cè)向平面的制導(dǎo)與控制一體化問題。然后，通過非線性變換并采用自適應(yīng)滑模控制理論設(shè)計(jì)了一種非線性自適應(yīng)一體化算法。(2)滑模變結(jié)構(gòu)控制方法 滑模變結(jié)構(gòu)控制方法算法簡單、響應(yīng)速度快且對于系統(tǒng)內(nèi)外部干擾的魯棒性良好，這些優(yōu)點(diǎn)使得其是在制導(dǎo)與控制一體化設(shè)計(jì)中研究得最為廣泛[8]。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方法也完成了一體化耦合次優(yōu)設(shè)計(jì)。Lin[3]等人 設(shè)計(jì)了一種復(fù)合控制方案，綜合運(yùn)用了模糊直接力控制和最優(yōu)一體化設(shè)計(jì)，采用直 接力補(bǔ)償氣動力控制的不足。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
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