Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thiết Kế Hướng Dẫn Giới Hạn Góc Ảnh/Hệ Thống Thời Gian Dựa Trên Động Lực Học Lỗi Nhanh Tại Điểm Kết Thúc
Tóm tắt
Xem xét vấn đề rằng động lực học lỗi tối ưu chỉ có thể hội tụ tại thời điểm kết thúc, một luật dẫn đường tên lửa với điều kiện giới hạn góc va chạm/thời gian và hội tụ trong thời gian hữu hạn được thiết kế trong bài báo này, dựa trên luật dẫn đường tỉ lệ thuần túy (PPN) và phương pháp động lực học lỗi nhanh tại điểm kết thúc (FTED). Mô hình dẫn đường tên lửa và phương trình FTED được đưa ra trước tiên, và phương trình động lực học của lỗi góc va chạm/thời gian dựa trên PPN cũng được suy diễn. Sau đó, luật dẫn đường được thiết kế dựa trên FTED, và lỗi dẫn đường có thể hội tụ về 0 trong một khoảng thời gian hữu hạn. Hơn nữa, với việc xem xét giới hạn trường nhìn, luật dẫn đường được cải tiến bằng cách sử dụng phương pháp ánh xạ hàm bão hòa. Cuối cùng, một ví dụ mô phỏng số được đưa ra để kiểm tra tính hiệu quả của luật dẫn đường, cho thấy rằng luật dẫn đường được đề xuất trong bài báo này có thể giúp tên lửa nhanh chóng điều chỉnh về trạng thái mong muốn trước đó, và hiệu quả giảm áp lực bão hòa quá tải của cơ cấu hành động.
Từ khóa
#Tên lửa #luật dẫn đường #động lực học lỗi #góc va chạm #thời gian #hội tụ hữu hạnTài liệu tham khảo
LIAO X P, LI K B, LIU Y H, et al. Analytical solution of pure proportional navigation guidance law and three-dimensional guidance with impact angle constraint [J]. Journal of Harbin Institute of Technology, 2021, 53(12): 42–50 (in Chinese).
ZHANG Y, TANG S J, GUO J. Adaptive terminal angle constraint interception against maneuvering targets with fast fixed-time convergence [J]. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 2018, 28(8): 2996–3014.
XIONG S F, WANG W H, SONG S Y, et al. Extended state observer based impact angle constrained guidance law for maneuvering target interception [J]. Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of Aerospace Engineering, 2015, 229(14): 2589–2607.
LEE Y I, KIM S H, LEE J I, et al. Analytic solutions of generalized impact-angle-control guidance law for first-order lag system [J]. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2012, 36(1): 96–112.
LI K B, LIAO X P, LIANG Y G, et al. Guidance strategy with impact angle constraints based on pure proportional navigation [J]. Acta Aeronautica ET Astronautica Sinica, 2020, 41(S2): 76–85 (in Chinese).
YANG S J, WEN Q Q, ZHOU G Q, et al. Guidance strategy considering strapdown seeker minimum field-of-view angle constraint [J]. Acta Aeronautica ET Astronautica Sinica, 2020, 41(S2): 226–236 (in Chinese).
CHENG Z T, LI J F, PENG G X, et al. Polynomial guidance with constrained impact angle based on Bezier curve [J]. Computing Technology and Automation, 2021, 40(4): 1–7 (in Chinese).
HU Q L, CAO R H, HAN T, et al. Field-of-view limited guidance with impact angle constraint and feasibility analysis [J]. Aerospace Science and Technology, 2021, 114: 106753.
ZHANG Y X. Research on finite-time convergent sliding-mode guidance law [D]. Tianjin: Nankai University, 2013 (in Chinese).
ZHOU H B. Study on guidance law and cooperative guidance for multi-missiles based on finite-time and sliding mode theory [D]. Harbin: Harbin Institute of Technology, 2015 (in Chinese).
JI Y. Research on sliding mode control theory based guidance algorithm [D]. Beijing: Beijing Institute of Technology, 2017 (in Chinese).
JEON I S, LEE J I, TAHK M J. Impact-time-control guidance law for anti-ship missiles [J]. IEEE Transactions on Control Systems Technology, 2006, 14(2): 260–266.
HE S M, LEE C H, SHIN H S, et al. Optimal three-dimensional impact time guidance with seeker’s field-of-view constraint [J]. Chinese Journal of Aeronautics, 2021, 34(2): 240–251.
KANG S, ZHAO H, BU K C, et al. Impact time and angle control guidance law with look-angle constraint [J]. Missiles and Space Vehicles, 2020 (5): 58–61 (in Chinese).
HUA W H, ZHANG Y J, ZHANG J P, et al. Sliding-mode guidance law for attack time cooperation of multi-missiles [J]. Journal of Chinese Inertial Technology, 2018, 26(1): 98–102 (in Chinese).
RUAN C, WEN Q Q, ZHANG W J. Three dimensional impact time control guidance law with field of view constraint [J]. Aero Weaponry, 2021, 28(1): 34–38 (in Chinese).
HE S M, LEE C H, SHIN H S, et al. Optimal error dynamics in missile guidance [M]//Optimal guidance and its applications in missiles and UAVs. Cham: Springer, 2020: 9–39.
HE S M, LEE C H. Optimality of error dynamics in missile guidance problems [J]. Journal of Guidance, Control, and Dynamics, 2018, 41(7): 1624–1633.
YU X H, ZHIHONG M. Fast terminal sliding-mode control design for nonlinear dynamical systems [J]. IEEE Transactions on Circuits and Systems I: Fundamental Theory and Applications, 2002, 49(2): 261–264.
PARK K B, TSUJI T. Terminal sliding mode control of second-order nonlinear uncertain systems [J]. International Journal of Robust and Nonlinear Control, 1999, 9(11): 769–780.