一种针对机动目标的三维鲁棒导引律

2012年02月08日14:30:58 本网站我要评论(2)字号：T | T | T

严　晗，季海波

中国科学技术大学自动化系

摘　　　要：针对球坐标系下的三维导弹与目标相对运动模型，基于零化导弹与目标视线角速度的思想，在不依赖于碰撞线附近线性化的假设的情况下，设计了满足输入状态稳定性（ＩＳＳ）理论的非线性鲁棒导引律。该导引律的设计不需对目标机动加速度做自适应估计，在目标运动信息完全未知的情况下可实现对机动目标的扰动抑制、跟踪和拦截。仿真结果表明，所设计的导引律对做复杂大机动逃逸运动的目标仍有较强的跟踪性和鲁棒性，并可得到满意的脱靶量。

关　键　词：导引律；输入状态稳定；鲁棒控制；非线性

１　引　言

现代化的高科技战争对导弹制导精度和抗干扰能力的要求越来越高，而目前能够广泛应用于实际工程的比例导引律在应对高速、大机动目标时往往不能奏效，这促使人们把越来越多的现代控制理论应用于导弹制导与控制领域。有人用Ｈ∞ 控制方法和非线性几何理论解决制导问题。文献采用模糊控制方法求解Ｈ∞ 控制问题，避免了求解ＨＪＢ偏微分方程。文献利用经典微分几何理论，并引入牛顿迭代算法得到基于微分几何的广义比例导引。滑模控制也被引入导弹制导领域，用来解决带有扰动的制导问题。文献对目标机动加速度的上界进行估计，提出了自适应变结构制导律。在导弹拦截空中机动目标的过程中，导弹与目标的相对运动存在着复杂的非线性关系，俯仰通道和偏航通道之间存在严重的交叉耦合，因此如何从整体上设计三维导弹导引律，实现对机动目标的有效打击仍是导弹制导与控制领域亟待研究的问题。

本文采用非线性扰动抑制方法，将目标的机动加速度视为范数有界的输入扰动，利用输入状态稳定性（ＩＳＳ）理论，得到了一种具有强鲁棒性能的末端拦截三维导引律，达到了零化导弹与目标视线角速度的目的。本文的设计思路便于理解，导引律结构简单，易于工程实现，计算机仿真结果验证了其有效性。

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一种针对机动目标的三维鲁棒导引律

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