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非线性变结构导引规律的研究

常莹莹  
【摘要】:随着高新技术在军事领域的应用,精确末制导技术可直接影响导弹的命中精度。古典导引律不能适应日益复杂的截击条件,尤其是目标做大机动运动,因此,寻求新的高精度的现代制导规律是十分迫切的。本文采用变结构控制策略,试图利用获得的有限信息,针对大机动运动目标,设计出新的制导规律。 本文主要研究了以下几方面内容: 首先,在二维视线坐标系下,以纵向平面为例,建立导弹与目标的相对运动模型,提出了一种基于零化导弹与目标视线法向速度的制导规律,解决了一般滑模控制中存在的抖振问题。该制导律把目标的加速度视为一类外界有界干扰,并根据Lyapunov方法设计了参数自适应律,仿真结果表明了所提方法的有效性。 其次,把二维制导规律扩展到三维空间,在三维球坐标系下建立了导弹与目标的相对运动模型,把目标加速度视为一类有界干扰,针对大机动目标提出了一种基于零化导弹与目标视线法向速度的三维变结构末制导律,并根据Lyapunov方法设计了参数自适应律。通过计算机数字仿真验证了导弹与目标的相对视线角速度最终趋向于零,验证了制导规律的正确性和有效性。 最后,在三维球坐标系下建立了导弹与目标的相对运动模型,针对大机动目标提出了一种基于零化导弹与目标视线角速度的三维自适应模糊变结构末制导律。所设计的制导律在制导系统中不确定性函数为未知的情况下,通过模糊系统对非线性模型进行逼近,克服了模型不确定性和外界干扰对制导系统的影响,并把目标加速度视为一类有界干扰,在线对目标加速度的界进行估计。通过计算机数字仿真验证了导弹与目标的相对视线角速度最终趋向于零,验证了该制导律的正确性和有效性。


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