滚转舰炮制导炮弹的空间多约束导引与控制一体化设计

滚转舰炮制导炮弹的空间多约束导引与控制一体化设计

论文摘要

在大口径舰炮制导炮弹打击近岸机动目标的末段,考虑攻击角、控制受限、视线(LOS)角速率测量受限等约束,提出了一种基于块动态面与扩张状态观测器(BDSESO)的多约束空间导引与控制一体化设计(IGC)方法。构建了滚转制导炮弹的空间导引与控制一体化的严块反馈串级模型,运用扩张状态观测器估计视线角速率和目标机动、建模误差、风等系统内外不确定干扰。为了在有限时间内零化视线角跟踪误差与视线角速率,采用自适应指数趋近律设计非奇异终端滑模,通过自适应动态面控制有效镇定串级系统并避免微分膨胀,引入自适应Nussbaum增益函数补偿控制受限的饱和非线性。通过Lyapunov理论证明了视线角跟踪误差、视线角速率的有限时间收敛性与全系统状态的一致最终有界性。半实物仿真实验表明:该方法使制导炮弹在打击具有不同机动形式的目标时,均具备较好的末制导性能。

论文目录

  • 1 模型建立
  •   1.1 运动与力学模型
  •   1.2近岸机动目标模型
  •   1.3攻击角模型
  •   1.4系统状态空间
  • 2 BDSESO设计
  •   2.1 ESO设计
  •   2.2 非奇异终端滑模设计
  •   2.3 块动态面设计
  • 3 稳定性分析
  • 4 实验验证与分析
  •   4.1 工况1:正弦机动目标
  •   4.2 工况2:方波机动目标
  • 5 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 姜尚,田福庆,孙世岩,梁伟阁

    关键词: 导引与控制一体化,多约束,扩张状态观测器,非奇异终端滑模,半实物仿真,制导炮弹

    来源: 航空学报 2019年10期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 武器工业与军事技术

    单位: 海军工程大学兵器工程学院

    基金: 海军武器装备预先研究项目(3020801010105)~~

    分类号: TJ413.6;TJ391

    页码: 197-211

    总页数: 15

    文件大小: 600K

    下载量: 113

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    滚转舰炮制导炮弹的空间多约束导引与控制一体化设计
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