采用高阶滑模控制方法(HOSM,high order sliding mode),对反临近空间高超声速飞行器的拦截弹进行制导控制一体化设计。首先,给出了拦截弹的制导控制一体化模型,并利用高阶滑模控制系统的特点,人为地将系统的相对阶提高一阶,并对升阶后...采用高阶滑模控制方法(HOSM,high order sliding mode),对反临近空间高超声速飞行器的拦截弹进行制导控制一体化设计。首先,给出了拦截弹的制导控制一体化模型,并利用高阶滑模控制系统的特点,人为地将系统的相对阶提高一阶,并对升阶后的增广系统进行准连续高阶滑模控制器设计,之后再由虚拟控制积分得到实际控制指令。这种基于高阶滑模虚拟控制的方法可以有效减小抖振,并且不引入符号函数近似函数,从理论上完整地保留了滑模控制器的鲁棒性。在进行高阶滑模控制器设计时,通过引入任意阶精确鲁棒微分器(AORED,arbitrary order robust exact differentiator)对滑模面的高阶量进行估计,实际使用效果良好。最后,在3种典型的目标机动情境下,将所设计的一体化方法与传统的"制导律+过载驾驶仪"方法进行仿真比较,仿真结果表明,一体化方法不仅具有更小的脱靶量,而且过载指令收敛迅速,能够以更小的过载消耗实现对目标的拦截。展开更多
文摘采用高阶滑模控制方法(HOSM,high order sliding mode),对反临近空间高超声速飞行器的拦截弹进行制导控制一体化设计。首先,给出了拦截弹的制导控制一体化模型,并利用高阶滑模控制系统的特点,人为地将系统的相对阶提高一阶,并对升阶后的增广系统进行准连续高阶滑模控制器设计,之后再由虚拟控制积分得到实际控制指令。这种基于高阶滑模虚拟控制的方法可以有效减小抖振,并且不引入符号函数近似函数,从理论上完整地保留了滑模控制器的鲁棒性。在进行高阶滑模控制器设计时,通过引入任意阶精确鲁棒微分器(AORED,arbitrary order robust exact differentiator)对滑模面的高阶量进行估计,实际使用效果良好。最后,在3种典型的目标机动情境下,将所设计的一体化方法与传统的"制导律+过载驾驶仪"方法进行仿真比较,仿真结果表明,一体化方法不仅具有更小的脱靶量,而且过载指令收敛迅速,能够以更小的过载消耗实现对目标的拦截。
