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作者:周明;曹立佳;郭川东;陈宇岑;刘艳菊;
单位:四川轻化工大学自动化与信息工程学院;智能感知与控制四川省重点实验室;四川轻化工大学企业信息化与物联网测控技术四川省高校重点实验室;中国兵器工业集团航空弹药研究院;
摘要:针对拦截导弹精准命中目标的同时还要满足舵偏饱和与攻击角度约束问题,借鉴反步控制与滑模控制思想,提出一种带有舵偏饱和与攻击角度约束的动态面滑模制导控制一体化的设计方法。首先,结合一阶低通滤波函数建立考虑舵偏饱和的导弹纵向平面制导控制一体化设计模型,并将导弹的未建模部分作为扰动。然后,采用线性时变滑模面解决攻击角约束问题,通过一阶滤波器避免微分爆炸,并利用非线性干扰观测器估计和补偿扰动,引入Nussbaum函数处理舵偏饱和问题。最后,使用Lyapunov理论证明系统稳定性。仿真结果表明,导弹在所设计控制律作用下,既可以保证制导精度,还可以处理攻击角约束和舵偏饱和问题,体现出良好的性能。
关键词:制导控制一体化设计;;攻击角约束;;舵偏饱和;;动态面控制;;滑模控制;;非线性干扰观测器
基金资助:国家自然科学基金(62303484);; 四川省科技计划项目(2024NSFSC2048);; 四川轻化工大学自然科学基金(2024RC03);四川轻化工大学科研创新团队计划(SUSE652A011)