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基于浸入与不变流形估计器的滑模制导律研究

2021-03-26吴光辉方东洋陈意芬

空天防御 2021年1期

吴光辉,方东洋,陈意芬,李 瑞,邵 翔

(上海机电工程研究所,上海 201109)

0 引 言

随着空中目标机动性能的不断提高,如何提高防空武器系统的命中精度是一个值得关注的问题。比例导引律(proportional navigation law,PN)结构简单,工程适用性好,得到了广泛的应用。但是随着目标机动性能不断提高,比例导引末端需用过载增大,难以取得好的制导性能。因此,在比例导引的基础上,大量的先进控制方法得到了应用。

滑模变结构理论由于其结构简单、鲁棒性好,已被应用于制导律设计。孙胜等在考虑自动驾驶仪存在较大滞后的情况下设计了一种滑模制导律,对滑模变结构制导律中的开关项系数进行了研究,为了避免系统抖动,开关项系数一般取较小的值。董霓等和赵春明等采用卡尔曼滤波理论对目标的视线角速率和加速度信息进行估计,设计滑模变结构制导律对目标进行拦截。李鹏程设计了带落角约束的有限时间收敛滑模制导律,将目标加速度视为系统干扰,将滑模变结构的开关项系数设计为滑模面的函数,在减小抖振的同时保证了较快的收敛速度。合理设计经典滑模变结构制导律中的开关项系数十分重要,开关项系数设计过大容易引起系统抖振,过小则会导致系统的命中精度降低。为了合理设计开关项系数,对目标加速度上限的估计方法进行了大量研究,根据目标加速度上限的估计值设计开关项系数的大小。文献[8-9]在自适应估计目标加速度上界的同时,设计了有限时间收敛的滑模制导律来保证收敛速度,并根据Lyapunov函数分析了制导律的有限时间稳定性。……

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