滚转舰炮制导炮弹的空间多约束导引与控制一体化设计

摘要：

在大口径舰炮制导炮弹打击近岸机动目标的末段,考虑攻击角、控制受限、视线(LOS)角速率测量受限等约束,提出了一种基于块动态面与扩张状态观测器(BDSESO)的多约束空间导引与控制一体化设计(IGC)方法.构建了滚转制导炮弹的空间导引与控制一体化的严块反馈串级模型,运用扩张状态观测器估计视线角速率和目标机动、建模误差、风等系统内外不确定干扰.为了在有限时间内零化视线角跟踪误差与视线角速率,采用自适应指数趋近律设计非奇异终端滑模,通过自适应动态面控制有效镇定串级系统并避免微分膨胀,引入自适应Nussbaum增益函数补偿控制受限的饱和非线性.通过Lyapunov理论证明了视线角跟踪误差、视线角速率的有限时间收敛性与全系统状态的一致最终有界性.半实物仿真实验表明:该方法使制导炮弹在打击具有不同机动形式的目标时,均具备较好的末制导性能.

关键词：导引与控制一体化、多约束、扩张状态观测器、非奇异终端滑模、半实物仿真、制导炮弹

所属期刊栏目：40

分类号：V249.12(航空仪表、航空设备、飞行控制与导航)

资助基金：海军武器装备预先研究项目3020801010105

在线出版日期：2019-11-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：192-206