李新三,汪立新,丁邦平,闫循良,刘国辉,王明建

(1　第二炮兵工程大学,西安　710025;2　第二炮兵工程大学士官职业技术教育学院,山东青州　262500)



基于G-MPSP算法的非线性制导律研究*

李新三1,汪立新1,丁邦平2,闫循良1,刘国辉2,王明建2

(1第二炮兵工程大学,西安710025;2第二炮兵工程大学士官职业技术教育学院,山东青州262500)

摘要:针对带有末端多约束的非线性制导问题,运用通用模型预测静态规划(G-MPSP)算法设计了一种快速求解连续时间系统具有终端落角约束的非线性最优制导律。该算法通过向后迭代求解小维数权矩阵微分方程对控制量进行更新,将动态优化问题转化为静态优化问题,计算效率得以提高。考虑目标以不同的方式机动,仿真结果表明,末端位移偏差小于1.0 m,末端角度约束偏差可控制在0.1°范围内,该制导律能够满足脱靶量和末端角度双重要求,法向过载在整个制导过程中变化平缓。

关键词:制导律;角度约束;模型预测静态规划

0引言

运用最优控制理论设计对地攻击导弹制导律具有许多优点,不仅可以考虑多种约束条件,同时还可以对给定的目标函数进行优化[1],例如梯度法[2]、打靶法[3]等。但是这些传统的优化算法计算量大,只适用于离线轨迹优化。LQR理论[4]通过求解代数黎卡提方程来获得最优控制量,但是LQR理论仅仅适用于线性时不变系统。目前,非线性最优控制理论在导弹上在线应用主要分为两类方法:1)参考轨迹跟踪法;2)预测-校正法。参考轨迹跟踪法需要离线生成参考轨迹。……