考虑终端角度约束的自适应积分滑模制导律

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1、第32卷第11期控制与决策Vol.32No.112017年11月ControlandDecisionNov.2017文章编号:1001-0920(2017)11-1966-07DOI:10.13195/j.kzyjc.2016.1167考虑终端角度约束的自适应积分滑模制导律赵斌1y,周军1,卢晓东1,李烨2(1.西北工业大学航天学院，西安710072；2.中国运载火箭技术研究院战术武器事业部，北京100076)摘要:针对机动目标拦截末制导问题,提出一种考虑终端角度约束的自适应积分滑模制导律.首先给出一种有限时间收敛的非线性积分滑模面,采用快速终端滑模设计趋近律;然后设计一种对目标机动加速度上

2、界平方进行估计的自适应律,给出具有光滑特性的自适应积分滑模制导律;最后基于有限时间理论证明闭环系统的有限时间收敛特性,并给出滑模变量、视线角以及视线角速率的收敛域.数值仿真结果验证了所提出设计方案的有效性.关键词:终端角约束；有限时间收敛；积分滑模；自适应制导律；机动目标；齐次理论中图分类号:V448.13文献标志码:AAdaptiveintegralslidingmodeguidancelawconsideringimpactangelconstraintZHAOBin1y,ZHOUJun1,LUXiao-dong1,LIYe2(1.SchoolofAstronautics，Northwe

3、sternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China；2.TacticalWeaponsDivision，ChinaAcademyofLaunchVehicleTechnology，Beijing100076，China)Abstract:Anadaptiveintegralslidingmodeguidancelawwithimpactangelconstraintisproposedfortheguidanceproblemduringthemaeuveringtargetinterception.Firstly,thenonlinearinteg

4、ralslidingmanifoldwithfinitetimeconvergenceisdesignedandthereachinglawisgivenbasedonthefastterminalslidingmode.Secondly,anadaptivelawisproposedtoestimatethesquareofthetargetmaneuveringaccelerationbound,basedonwhichtheadaptiveintegralslidingmodeguidancelawisderived,whichpossessesthesmoothfeature.Fina

5、lly,thefinitetimeconvergenceoftheguidancesystembothforthereachingphaseandontheslidingmoldisprovedbasedonthefinitestabilitytheory,andtheconvergenceregionsoftheslidingvariableandthesystemstatesarederived.Simulationresultsshowtheeffectivenessoftheproposedmethod.Keywords:impactangleconstraint；finitetimecon

6、vergence；integralslidingmode；adaptiveguidancelaw；maneuveringtarget；homogeneoustheory0引䀰目标的拦截.然而,在针对大机动目标拦截时,这些方战术导弹末制导律的作用是导引导弹精确命中法由于缺少目标运动信息会导致拦截精度难以保证.滑模变结构控制[5]对于匹配条件下的外部干扰目标.随着技术的发展,来袭目标速度越来越高,同时具有一定的机动能力,这要求导弹不仅能够准确命中和模型不确定具有不变性,近年来已广泛应用于制导目标,而且要以特定的攻击角度命中目标以充分发挥律的研究中.文献[6]给出了应对机动目标的自适应战斗部的毁伤

7、效能.因此,具有终端攻击角度约束的滑模制导律,所采用的线性滑模使得视线角速率收敛制导律成为目前研究的热点.时间无穷大,此外其假设目标机动加速度上界已知,该领域的早期研究大都基于比例导引的改进方这在非合作目标拦截时无法获取.这两点不足使该法进行角度约束制导律设计.文献[1-2]在比例导引方法无法用于机动目标的拦截.因此,有限时间控制的基础上增加修正项,实现了对目标机动的补偿以及方法与具有干扰估计特性的自适应方法