兵工学报 ›› 2024, Vol. 45 ›› Issue (3): 774-788.doi: 10.12382/bgxb.2022.0853
王雨辰1,2, 王伟1,2, 李宁3, 朱泽军1,2, 石忠佼1,*()
收稿日期:
2022-09-21
上线日期:
2022-12-12
通讯作者:
基金资助:
WANG Yuchen1,2, WANG Wei1,2, LI Ning3, ZHU Zejun1,2, SHI Zhongjiao1,*()
Received:
2022-09-21
Online:
2022-12-12
摘要:
制导弹跨域飞行过程中,伴随着大攻角下的涡流非对称以及跨音速气动转捩,这些干扰将引起控制失稳,进一步增大脱靶量。针对以上问题,考虑气动模型强非线性、强参数不确定性及强外界干扰,建立制导弹滚转通道动力学模型,进而提出一种基于滑模观测器与非奇异终端滑模的滚转姿态组合控制方法。以此为基础框架,结合微分跟踪器设计一种反步控制方法,以补偿执行机构动力学。利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统稳定性及有限时间收敛特性。通过仿真实验验证了所设计控制方法的优越性及普适性。
中图分类号:
王雨辰, 王伟, 李宁, 朱泽军, 石忠佼. 大攻角条件下制导弹滚转稳定控制方法[J]. 兵工学报, 2024, 45(3): 774-788.
WANG Yuchen, WANG Wei, LI Ning, ZHU Zejun, SHI Zhongjiao. A Control Method for Roll Stabilization of Guided Missile with Large Angle of Attack[J]. Acta Armamentarii, 2024, 45(3): 774-788.
参数 | c1d | c2d | α1d | α2d | ηd | kd | r1 | r2 | r3 | r4 | ρ | ωa | ζa | k21 | k22 | k31 | k32 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
取值 | 2 | 2 | 0.5 | 3 | 0.1 | 400 | 15 | 0.2 | 100 | 10 | 0.3 | 5 | 200 | 5 | 100 | 5 | 100 |
表1 参数取值
Table 1 Values of parameters
参数 | c1d | c2d | α1d | α2d | ηd | kd | r1 | r2 | r3 | r4 | ρ | ωa | ζa | k21 | k22 | k31 | k32 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
取值 | 2 | 2 | 0.5 | 3 | 0.1 | 400 | 15 | 0.2 | 100 | 10 | 0.3 | 5 | 200 | 5 | 100 | 5 | 100 |
[1] |
徐柯哲, 张宇飞, 陈海昕, 等. 导弹大迎角下非线性诱导滚转力矩数值研究[J]. 航空学报, 2014, 35(1):97-104.
doi: 10.7527/S1000-6893.2013.0212 |
doi: 10.7527/S1000-6893.2013.0212 |
|
[2] |
李克勇. 旋转导弹制导控制与稳定性问题研究[D]. 北京: 北京理工大学, 2014.
|
|
|
[3] |
|
[4] |
doi: 10.2514/1.G004956 URL |
[5] |
doi: 10.1016/j.ast.2016.02.001 URL |
[6] |
doi: 10.1109/TAES.2015.140057 URL |
[7] |
范世鹏, 林德福, 姚怀瑾, 等. 基于最优二次型理论的滚转导弹三回路驾驶仪设计与研究[J]. 兵工学报, 2015, 36(5):831-838.
doi: 10.3969/j.issn.1000-1093.2015.05.010 |
|
|
[8] |
doi: 10.2514/1.G003119 URL |
[9] |
石忠佼, 朱化杰, 赵良玉, 等. 考虑舵机动力学的旋转弹自适应解耦控制[J]. 航空学报, 2022, 43(3):341-351.
|
|
|
[10] |
doi: 10.1016/j.ast.2017.03.017 URL |
[11] |
|
[12] |
doi: 10.2514/1.G003679 URL |
[13] |
doi: 10.1109/TAES.7 URL |
[14] |
doi: 10.1016/j.ast.2018.03.042 URL |
[15] |
王雨辰, 林德福, 王伟, 等. 大跨域条件下的自适应滚转稳定容错控制方法[J]. 航空学报, 2021, 42(3):393-402.
|
|
|
[16] |
王伟, 师兴伟, 林德福, 等. 基于二阶滑模控制理论的新型滚转稳定控制器[J]. 控制与决策, 2019, 34(7): 1553-1558.
|
|
|
[17] |
doi: 10.1109/TIE.2015.2478397 URL |
[18] |
doi: 10.1109/TIE.2016.2569068 URL |
[19] |
doi: 10.1109/TIE.2017.2736499 URL |
[20] |
doi: 10.1016/j.ast.2019.01.016 URL |
[21] |
doi: 10.1016/j.ast.2020.106415 URL |
[22] |
doi: 10.1002/rnc.v31.5 URL |
[23] |
doi: 10.1016/j.actaastro.2021.03.005 URL |
[24] |
doi: 10.2514/1.50555 URL |
[25] |
王治霖, 王江, 祁琪, 等. 基于LESO的新型自适应鲁棒滚转通道控制算法[J]. 兵工学报, 2023, 44(7):1920-1929.
|
|
|
[26] |
doi: 10.1109/TAES.2018.2796654 URL |
[27] |
|
[28] |
doi: 10.1109/TII.2014.2338273 URL |
[29] |
doi: 10.1016/j.automatica.2005.07.001 URL |
[30] |
doi: 10.1137/S0363012997321358 URL |
[31] |
doi: 10.1080/00207721.2014.925608 URL |
[32] |
doi: 10.1002/rnc.v21.16 URL |
[33] |
doi: 10.1080/0020717031000099029 URL |
[1] | 姜尚, 陈锋, 高伟鹏, 李进军, 孙东彦. 弹群在复杂作战空间下的自适应分布式协同制导策略[J]. 兵工学报, 2022, 43(S2): 97-106. |
[2] | 魏武臣, 徐硕, 何晓夫, 王晓光, 岳通. 基于作战仿真推演的空-地制导弹药效能评估[J]. 兵工学报, 2022, 43(S1): 107-114. |
[3] | 于浩淼, 刘承蔚, 郭晨, 贾兆岩. 基于PSO-NTSMC的UUV有限时间路径跟踪控制[J]. 兵工学报, 2022, 43(8): 1939-1946. |
[4] | 王慧东, 周来宏. 四旋翼无人机反步积分自适应控制器设计[J]. 兵工学报, 2021, 42(6): 1283-1289. |
[5] | 李万礼, 李炯, 李明杰. 拦截弹中制导弹道在线快速规划方法[J]. 兵工学报, 2021, 42(12): 2617-2625. |
[6] | 李阁强, 顾永升, 李健, 李跃松, 郭冰菁. 被动式电液力伺服系统的自适应反步滑模控制[J]. 兵工学报, 2017, 38(3): 616-624. |
[7] | 杨靖, 王旭刚, 王中原, 常思江. 基于滑模观测器的鲁棒变结构一体化导引控制律[J]. 兵工学报, 2017, 38(2): 246-253. |
[8] | 管军, 易文俊, 常思江, 梁振东, 吕一品. 某型无人机三维空间航迹跟踪控制方法研究[J]. 兵工学报, 2016, 37(1): 64-70. |
[9] | 邹昕光, 周荻, 杜润乐, 刘佳琪. 主动防御非奇异终端滑模协同制导律[J]. 兵工学报, 2015, 36(3): 475-483. |
[10] | 刘龙, 姚建勇, 胡健, 马大为, 邓文翔. 基于干扰观测器的电液位置伺服系统跟踪控制[J]. 兵工学报, 2015, 36(11): 2053-2061. |
[11] | 李杰, 刘俊. 制导弹药用微惯性测量单元结构设计[J]. 兵工学报, 2013, 34(6): 711-717. |
阅读次数 | ||||||
全文 |
|
|||||
摘要 |
|
|||||