基于对数型障碍Lyapunov函数的俯仰驾驶仪设计

TJ760%V448.133; 相控阵雷达制导拦截弹在拦截高速大机动目标时,弹体气动参数剧烈非线性变化影响控制系统对大攻角的响应效果,应设计考虑攻角指令跟踪误差约束的鲁棒自动驾驶仪控制律.基于双幂次趋近律和对数型障碍李雅普诺夫函数设计了鲁棒非线性自动驾驶仪控制律,可将攻角指令的跟踪误差快速收敛于约束范围内.通过降阶扩张状态观测器对系统中存在的气动参数不确定性和系统外部扰动进行在线估计和补偿.稳定性分析和数值仿真表明,攻角可在 1s内达到稳态且攻角响应的稳态误差＜10-4°,所提出的自动驾驶仪控制律具有较强的鲁棒性,能够准确稳定地跟踪攻角指令,控制导弹产生所需过载进而精准拦截目标....

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Bibliographic Details
Published in航空兵器 Vol. 31; no. 2; pp. 106 - 113
Main Authors 王伟, 杨婧, 林时尧, 王宏, 王少龙
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 北京理工大学 宇航学院,北京 100081 30.04.2024
北京理工大学 中国-阿联酋智能无人系统"一带一路"联合实验室,北京 100081%中国兵器科学研究院,北京 100089%西北工业集团有限公司,西安 710043
Subjects
鲁棒非线性自动驾驶仪
扩张状态观测器
extended state observer
robust nonlinear autopilot
double power reaching law
双幂次趋近律
障碍李雅普诺夫函数
barrier Lyapunov function
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ISSN1673-5048
DOI10.12132/ISSN.1673-5048.2023.0108

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Summary:TJ760%V448.133; 相控阵雷达制导拦截弹在拦截高速大机动目标时,弹体气动参数剧烈非线性变化影响控制系统对大攻角的响应效果,应设计考虑攻角指令跟踪误差约束的鲁棒自动驾驶仪控制律.基于双幂次趋近律和对数型障碍李雅普诺夫函数设计了鲁棒非线性自动驾驶仪控制律,可将攻角指令的跟踪误差快速收敛于约束范围内.通过降阶扩张状态观测器对系统中存在的气动参数不确定性和系统外部扰动进行在线估计和补偿.稳定性分析和数值仿真表明,攻角可在 1s内达到稳态且攻角响应的稳态误差＜10-4°,所提出的自动驾驶仪控制律具有较强的鲁棒性,能够准确稳定地跟踪攻角指令,控制导弹产生所需过载进而精准拦截目标.
ISSN:1673-5048
DOI:10.12132/ISSN.1673-5048.2023.0108