一种可预先设定调整时间的自适应滑模末制导律设计方法技术

本发明专利技术公开了一种可预先设定调整时间的自适应滑模末制导律设计方法，所述方法包括如下步骤：第一步，明确控制系统的设计任务，给出了控制系统设计的目的是使视线角速率误差在指定时间内达到指定要求；第二步，建立三维飞行器末制导的动态模型，并导出了动态方程的简写形式；第三步，首先定义了滑模面，然后又基于滑模面设计了自适应滑模制导律；第四步，分析了系统的性能，对于闭环系统的性能检验可以借助常用的计算机数值仿真工具Matlab/Simulink进行。经过上述步骤，设计结束。该方法不仅能使视线角速率误差在有限时间内达到精度要求，而且可以预先设定调整时间，使得视线角速率误差在指定时间内达到指定的控制精度。

A Design Method of Adaptive Sliding Mode Terminal Guidance Law with Predictable Adjustment Time

【技术实现步骤摘要】
一种可预先设定调整时间的自适应滑模末制导律设计方法
本专利技术属于航空航天领域，涉及一种末制导律设计方法，具体涉及一种可预先设定调整时间的、可使视线角速率误差在指定时间内收敛到指定精度的末制导律设计方法。
技术介绍
在目标拦截的末制导段，需要保证视线角速率误差在剩余时间内收敛到零，否则难以实现对目标的精准拦截。现有的绝大多数制导律只可以保证视线角速率误差在无限时间收敛到零。虽然有少数的成果可以保证视线角速率误差在有限时间内收敛到零，但是难以预先设定调整时间使视线角速率误差在指定时间(比剩余时间短)内收敛到零。为了对机动目标进行拦截，一般需要设计鲁棒或自适应制导律。现有的鲁棒制导律为了保证系统稳定性，往往需要选取较大的控制增益从而带来设计的保守性；而现有的自适应制导律也往往存在着增益持续增长的问题。
技术实现思路
为了克服现有末制导律中的不足，本专利技术提供了一种可以预先设定调整时间的自适应滑模末制导律设计方法。该方法不仅能使视线角速率误差在有限时间内达到精度要求，而且可以预先设定调整时间，使得视线角速率误差在指定时间内达到控制精度。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种可以预先设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可以预先设定调整时间的自适应滑模末制导律设计方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤一、明确控制系统的设计任务所述控制系统的设计任务是：使视线角速率误差在指定时间内达到指定要求；步骤二、建立三维飞行器末制导的动态模型：

【技术特征摘要】
1.一种可以预先设定调整时间的自适应滑模末制导律设计方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：步骤一、明确控制系统的设计任务所述控制系统的设计任务是：使视线角速率误差在指定时间内达到指定要求；步骤二、建立三维飞行器末制导的动态模型：其中：表示状态变量x关于时间t的导数；式中：qθ,分别表示视线角的倾斜角和方位角，分别表示视线角的倾斜角速率和方位角速率，θm,分别表示飞行器速度的倾斜角和方位角，Vm,分别表示飞行器的速度和加速度，分别表示目标的方位角和方位角速率，Vt,分别表示目标的速度和加速度，且分别表示目标的切向加速度和法向加速度，r表示飞行器与目标间的距离，g表示重力加速度，u1,u2表示输入信号；步骤三、基于滑模面设计自适应滑模制导律：所述滑模面为：s＝x-η；其中：s代表滑模变量，且有两个分量s1,s2，η表示期望视线角速率；所述自适应滑模制导律为：其中：G-1(x)＝B-1(x)M(x)，f(x)＝-M-1(x)D(x)x，k＝[k1,k2]T,ki＞0,i＝1,2，k表示控制器静态增益，ε表示视线角速率误差的稳态控制精度，sat代表饱和函数；步骤四、闭环系统分析将制导律代入三维飞行器末制导动态模型得：将上式代入滑模面的导数得：定义估计误差则有定义第i个分量的Lyapunov函数为：求导得：当|si|＞ε时，由此得到：(1)si(t)可能一直在区间[-ε,ε]之内，也可能运动至区间[-ε,ε]之外，当|si(t)|＞ε时，Vi(t)...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯明哲，李鑫宇，谭峰，蔡光斌，
申请(专利权)人：哈尔滨工业大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23