基于非奇异终端滑模和有限时间扰动观测器的导引律研究

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1、乘兩未聲硕壬学位论文ｉ基于非奇异终端滑模和有限时间扰动观测器的导引律研究专业名巧：控制理论与控制工穂研究生姓名：金石导师姓名；李世华教授ＧＵＩＤＡＮＣＥＬＡＷＢＡＳＥＤＯＮＮＯＮＳＩＮＧＵＬＡＲＴＥＲＭＩＮＡＬＳＬＩＤＩＮＧＭＯＤＥＣＯＮＴＲＯＬ－ＡＮＤＦＩＮＩＴＥＴＩＭＥｍＳＴＵＲＢＡＮＣＥＯＢＳＥＲＶＥＲＡＴｈｅｓｉｓＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎ

2、ｅｅｒｉｎｇＢＹＪＩＮＳｈｉＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆｅｓｓｏｒＬＩＳｈｉｈｕａＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＪａｎｕａｒｙ２０１５东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加（＾＾标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研巧成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中

3、作了明确的说明并表示了谢意。＼＇ｋ日期：研巧生签名：东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图巧馆有权保留本人所送交学位论文的复印，可Ｗ采用影印件和电子文挡、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质一致，论文的内容相。除在保密期内的保密论文钟巧许论文被查阔和借阅，可Ｗ公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研究生院办理。巧嗦、研究生签名：：冷７。导师综么期：＾摘要导弹是现代战争当中最有力的防御和攻击敌方的精确制导武器，在高技术战争中有着

4、不可替代的作用。导弹制导控制系统是导弹的中枢神经，而导引律则是制导控制系统中的重要一环，越来越多的先进控制理论被应用到了导引。随着航天科技技术和现代控制理论的发展律设计中来。在导弹拦截目标的运动过程中，目标机动是导致制导系统脱報量的最重要因素。在目标不作机动或者作较小机动时。当目标大机动时，，传统的比例导引律可Ｗ取得很好的拦截效果。，传统导引律不再有效，因此研巧应对目标大机动的先进导引律很有化要除了目标机动外一，自动驾驶仪动态也是影响脱範量的原因之。由于自动驾驶仪动态的存在导弹不能立即响应给出的导引指令。，从而导致了信号

5、延迟引起脱祀量因此考虑导弹自动驾驶仪动态的导引律需要研巧。本文基于非奇异终端滑模ＳＭＣ一（ＮＴ）和有限时间扰动观测器（ＦＴＤＯ）设计了种复合导引一律，目。本文导弹的自动驾驶仪动态近似为阶模型。在设计导引律时标机动被看成是有界一外部扰动。由于自动驾驶仪的存在，目标机动和控制量不在同个通道是不匹配扰动，有限时间扰动观测器被用来估计扰动，估计值用于前馈补偿。前馈补偿项用于设计基于非奇异终端滑模的复合导引律，视线角速度可Ｗ有限时间收敛到零，。在本文所设计的导引律作用下同时可保证较小的脱祀量，滑模的震颤被大大减。由于目标机动被前馈补

6、偿掉弱。与之前的考虑自动驾驶仪动态的导引律设计不同，本文没有通过坐标变换将不匹配扰动变成匹配扰动再设计导引律。这样做的优点是导引律中不再需要视线角加速度的信息，导引律的形式更简单。导引律设计中通常是假设视线角速度是可测的，但是由于导引头测量的信息含有测量一噪声，则由视线角速度得到的视线角加速度信息含有测量噪声，步导致导引信息不准确进。因此本文设计的导引律不需要视线角速度的进一步的微分信息可降低测量噪声的影响。本文首先给出了导弹制导系统的基本原理，介绍了传统的导引律。之后介绍了基于现代控制理论的先进导引律的发展状况。接着建立了

7、研巧导弹拦截目标需要用到的各个坐标系并给出了不同坐标系之间的相互转换关系二维平面－目标相对。之后建立了和Ｈ维空间中的导弹运动模型并给出了相应的导引方程。然后介绍了本文设计导引律时用到的非奇异终端滑模和有限时间扰动观测器的理论。最后考虑导弹自动驾驶仪动态的情况下给出了二维平面和兰维空间的基于非奇异终端滑模和有限时间扰动观测器的复合导引律，并将该导引律和比例导引律作仿真对比，。仿真表明本文提出的复合导引律可Ｗ保证视线角速度有限时间收敛到零并有较小的脱靴量。关键词：导引律，目标机动，自动驾驶仪动态，非奇异终端滑模，有限时间扰动观测

8、器，不匹配扰动ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＭｉｓｓｉｌｅｉｓ