基于有限感知的三维导引律设计问题研究

发布时间：2020-05-15 21:29

【摘要】：自第二次世界大战以来,世界各军事强国竞相研制各种不同用途的导弹,庞大的导弹家族已赫然成为现代高技术战争标志性武器。精确制导能力是导弹最重要的性能指标。导弹与目标相对运动模型是一个非常复杂的时变非线性系统,基于各种数理知识和控制理论,对其进行导引律的设计是一件极富挑战性的工作。 几十年来,学者们对导弹导引律设计孜孜以求,最早以比例导引及其改进型为代表的古典导引律得到了广泛应用。随着拦截目标速度和机动性能的不断提高,以现代控制理论为基础的现代导引律纷纷出现,如最优导引律、微分对策导引律、滑模导引律及自适应导引律等。智能控制理论的出现和发展,促使学者们开始探索和研究以模糊制导律、神经网络制导律为代表的多种新型智能导引律。 本文在国家自然科学基金“非线性控制及其在机动目标导引中的应用”支持下,研究寻的制导方式中基于有限感知的机动导引律设计问题。 论文的主要工作包括以下几个方面： 1.建立导弹目标相对运动模型 把导弹与目标均看作质点,通过建立固连于导弹质心的惯性坐标系和动态三维球坐标系,建立能够准确描述导弹和目标相对运动的三维非线性球坐标数学模型。 2.有限感知情况下导引律所需信息的估计 导弹导引头有限感知分为两种情况,一是测得所需信息包含大量噪声,假设高斯白噪声时可进行滤波处理,二是导引头所测信息数量不够,可设计观测器对其进行估计。 3.基于观测器的自适应滑模三维导引律设计 利用三维球坐标导弹-目标相对运动模型,考虑导弹一阶控制回路,应用滑模变结构控制理论设计了一种自适应滑模导引律,基于李雅普诺夫(Lyapunov)理论对稳定性进行分析,同时设计高增益观测器对所需信息进行估计。 4.基于径向基函数(RBF)神经网络增益调节的三维导引律设计 利用三维球坐标导弹-目标相对运动模型,基于输入-状态(ISS)稳定理论和径向基函数(RBF)神经网络理论设计了一种增益可实时调节的三维导引律,增益通过径向基函数实时调节,可有效避免因增益固定而目标机动较大引起脱靶量增大的情况。 5.计算机仿真与分析 基于Matlab仿真软件平台,设定基本参数后,对所设计的导引律进行计算机仿真实验,并进行理论分析,以验证其可行性、有效性及鲁棒性。
【图文】：

导弹导引头4
【学位授予单位】：中国科学技术大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TJ765.3

【参考文献】

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本文编号：2665657