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基于非线性滤波器和动态面的指定时间预设性能导弹冷发射响应控制
1
作者
于小川
杨晓伟
+2 位作者
梁相龙
朱威霖
姚建勇
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期4155-4174,共20页
围绕车载导弹发射平台无依托垂直发射过程,提出一种通过液压执行器主动调节发射筒摆振进而控制弹体出筒姿态的思路,以保证发射安全性和车载导弹发射平台对发射场坪的适应性。考虑发射筒-适配器-弹筒之间的相互作用关系,建立6自由度发射...
围绕车载导弹发射平台无依托垂直发射过程,提出一种通过液压执行器主动调节发射筒摆振进而控制弹体出筒姿态的思路,以保证发射安全性和车载导弹发射平台对发射场坪的适应性。考虑发射筒-适配器-弹筒之间的相互作用关系,建立6自由度发射系统动力学模型,并结合液压压力动态方程推导出7阶状态空间方程。为避免高阶非线性系统控制器反步设计存在的“微分爆炸”问题,引入一种基于光滑的非线性滤波器的动态面技术以简化控制器设计。为抑制难以建模因素对发射响应控制的影响,引入时延估计控制方法进行未建模误差和外部扰动的估计和衰减。结合指定时间预设性能控制方法,实现弹体跟踪快速收敛,并满足摆振幅度和角速度的预设指标。通过数学模型和有限元模型的仿真结果比较,验证了新提出的发射动力学模型的正确性。同时,对PID控制器、动态面控制器、动态面和时延估计结合的控制器以及在此基础上加入指定时间预设性能的控制器影响下的发射动态响应结果进行比较。新提出的控制器能够保证弹体出筒时刻弹体角度被约束在0.5°之内,角速度被约束在1.5°/s之内,其控制性能更优越。
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关键词
导弹
发射
平台
无依托垂直发射
指定时间预设性能控制
时延估计
动态面控制
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职称材料
题名
基于非线性滤波器和动态面的指定时间预设性能导弹冷发射响应控制
1
作者
于小川
杨晓伟
梁相龙
朱威霖
姚建勇
机构
南京理工大学机械工程学院
出处
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期4155-4174,共20页
基金
国家自然科学基金项目(52075262、52275062)。
文摘
围绕车载导弹发射平台无依托垂直发射过程,提出一种通过液压执行器主动调节发射筒摆振进而控制弹体出筒姿态的思路,以保证发射安全性和车载导弹发射平台对发射场坪的适应性。考虑发射筒-适配器-弹筒之间的相互作用关系,建立6自由度发射系统动力学模型,并结合液压压力动态方程推导出7阶状态空间方程。为避免高阶非线性系统控制器反步设计存在的“微分爆炸”问题,引入一种基于光滑的非线性滤波器的动态面技术以简化控制器设计。为抑制难以建模因素对发射响应控制的影响,引入时延估计控制方法进行未建模误差和外部扰动的估计和衰减。结合指定时间预设性能控制方法,实现弹体跟踪快速收敛,并满足摆振幅度和角速度的预设指标。通过数学模型和有限元模型的仿真结果比较,验证了新提出的发射动力学模型的正确性。同时,对PID控制器、动态面控制器、动态面和时延估计结合的控制器以及在此基础上加入指定时间预设性能的控制器影响下的发射动态响应结果进行比较。新提出的控制器能够保证弹体出筒时刻弹体角度被约束在0.5°之内,角速度被约束在1.5°/s之内,其控制性能更优越。
关键词
导弹
发射
平台
无依托垂直发射
指定时间预设性能控制
时延估计
动态面控制
Keywords
missile
launching system
unsupported vertical launch
appointed-time prescribed performance control
time delay estimation
dynamic surface control
分类号
TJ812.6 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于非线性滤波器和动态面的指定时间预设性能导弹冷发射响应控制
于小川
杨晓伟
梁相龙
朱威霖
姚建勇
《兵工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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