一种考虑执行机构饱和的概率不确定闭环稳健弹道规划方法技术

技术编号:44589218 阅读:21 留言:0更新日期:2025-03-14 12:48
本发明专利技术涉及一种考虑执行机构饱和的概率不确定闭环稳健弹道规划方法,属于飞行器控制技术领域,旨在降低制导弹药方案弹道对不确定因素的敏感程度,并在尽量避免执行机构饱和的同时充分发挥其有限的控制能力。首先,获取确定性能量最优弹道的控制量作为后续算法的初值;其次,对主要不确定因素进行建模,并基于PCE方法搭建不确定性量化模块;随后,设计相应的约束条件与目标函数,建立开环稳健规划模型,权衡考虑算法精度与计算耗时,设计闭环跟踪PID控制器,并与开环规划模型进行耦合;最后,采用直接打靶法进行闭环稳健规划。本发明专利技术充分考虑了方案弹道与导引控制系统的匹配,同时克服了传统方法对非线性模型描述精度不足以及初值敏感的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞行器控制领域,具体涉及一种考虑执行机构饱和的概率不确定闭环稳健弹道规划方法


技术介绍

1、在制导弹箭研究的诸多关键技术中,方案弹道规划一直是核心且热点的问题。受限于成本与发射过程中恶劣的力学环境,制导弹药通常体积小、气动舵面小,可上弹应用的导航与控制器件以及全弹结构布局均存在特殊要求,且弹丸在有控弹道段通常为无动力飞行。因此,制导弹药具有升阻比小、机动能力与抗干扰能力有限的特点,在这种条件下,方案弹道设计的合理性就显得尤为关键。

2、当前大多数方案弹道设计相关研究所讨论的内容均为确定性最优控制问题,没有考虑不确定因素的影响,因此设计出的弹道过于理想。在弹丸实际飞行过程中,动力学模型、气动与环境参数、启控点处的状态等均存在不确定性,而规划设计变量、性能指标以及约束条件等与这些参数紧密相关,基于确定性模型得到的规划结果可能导致设计变量超出范围、性能指标存在偏差以及约束条件突破边界等,这一问题可通过稳健规划的方式得到缓解。

3、在稳健规划过程中,获得随机干扰在当前控制量作用下沿弹道的传播规律至关重要。线性协方差分析(li本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑执行机构饱和的概率不确定闭环稳健弹道规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种考虑执行机构饱和的概率不确定闭环稳健弹道规划方法,其特征在于,所述步骤S1中,针对简化的制导弹药三自由度动力学模型:

3.根据权利要求2所述一种考虑执行机构饱和的概率不确定闭环稳健弹道规划方法,其特征在于,所述步骤S2中,将真实飞行环境中的随机因素抽象为气动参数、空气密度与启控点状态,并将其建模为真实值与标称值的偏差,并假设服从相互独立的正态分布:

4.根据权利要求3所述一种考虑执行机构饱和的概率不确定闭环稳健弹道规划方法,其特征在于,所述步...

【技术特征摘要】

1.一种考虑执行机构饱和的概率不确定闭环稳健弹道规划方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述一种考虑执行机构饱和的概率不确定闭环稳健弹道规划方法,其特征在于,所述步骤s1中,针对简化的制导弹药三自由度动力学模型:

3.根据权利要求2所述一种考虑执行机构饱和的概率不确定闭环稳健弹道规划方法,其特征在于,所述步骤s2中,将真实飞行环境中的随机因素抽象为气动参数、空气密度与启控点状态,并将其建模为真实值与标称值的偏差,并假设服从相互独立的正态分布:

4.根据权利要求3所述一种考虑执行机构饱和的概率不确定闭环稳健弹道规划方法,其特征在于,所述步骤s3.1中,考虑末端飞行时刻自由,将动力学模型的自变量转化为射程x:

5.根据权利要求4所述一种考虑执行机构饱和的概率不确定闭环稳健弹道规划方法,其特征在于,所述步骤s4中,设计相应的约束条件与目标函数,...

【专利技术属性】
技术研发人员:尹秋霖段家豪李一宁李浩然
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司洛阳电光设备研究所
类型:发明
国别省市:

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