带落角约束与控制约束的纵向制导律-论文.pdf

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1、固体火箭技术第37卷第3期JournalofSolidRocketTechnologyVo1．37No．32014带落角约束与控制约束的纵向制导律①董晨，晁涛，王松艳，杨明(哈尔滨工业大学控制与仿真中心，哈尔滨150080)摘要：攻击地面目标的飞行器需以一定的落角击中目标，且攻击过程中控制量应满足约束条件的限制。针对该问题提出了一种带落角约束与控制约束的纵向制导律。基于非线性的飞行器质心运动模型，通过坐标变换得到用于制导律设计的线性模型，将带落角约束与控制约束的制导问题转化为存在控制饱和的线性定常系统的镇定问题。利用参量李雅

2、普诺夫方程方法对该线性定常系统设计低增益状态反馈律，通过推导得到带落角约束和控制约束的纵向制导律，并给出制导律参数的在线整定方法，保证视线角在给定时间内收敛至期望落角，且飞行过程中的控制量满足约束条件。仿真结果表明，提出的制导律能够适应多种飞行任务，且具有良好的工程适用性。关键词：制导律；落角约束；控制饱和；参量李雅普诺夫方程中图分类号：V448文献标识码：A文章编号：1006．2793(2014)03—0285—06DoI：10．7673／j．issn．1006—2793．2014．03．001tLongi●t·ucl●l

3、na●lgm●a-ance●lawwi●t·lhconst·rai-nt一s0nimpactangleandcontrolDONGChen，CHAOTao，WANGSong-yan，YANGMing(ControlandSimulationCenter，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150080，China)Abstract：Acertainimpactangleandtheobservationofthecontrolconstraintaredesiredwhenaland·atta

4、ck—missileattacksastationarygroundtarget．Toaddressthisproblem，alongitudinalguidancelawwithconstraintsontheimpactangleandthecontrolwaspresented．Basedonnonlinearcenterofmassmotionequationsofthemissile，alinearmodelforguidancelawdesignwasderivedbycoordinatetransformati

5、on．Theguidanceproblemwasconvertedtoastabilizationproblemofalineartime-invariance(LTI)systemwithcontrolsaturation．TostabilizetheLTIsystem，alowgainstatefeedbacklawwasdesignedutilizingtheparametricLyapunove—quationapproach．Andalongitudinalguidancelawwithadesignparamet

6、erwasderived．AmethodtuningthedesignparameteroftheguidancelawWasproposed．Bytuningtheparameteronline，sightangleconvergedtothedesiredimpactangleinfinitetime．Andthecontrolconstraintwasobservedduringflight．Simulationresultsshowthattheguidancelawisadaptivetovariousmissio

7、nsandhasapotentialforengineeringapplications．Keywords：guidancelaw；impactangleconstraint；controlsaturation；parametricLyapunovequation0引言律中增加偏置项_2J、引入变比例系数等方法实现终攻击地面目标的飞行器在保证终端脱靶量满足指端角度约束，对制导输入信息要求较少，易于工程实标要求的同时，还要根据目标类型达到特定的落角，以现。最优制导律是在一定的假设和简化基础上，将带获得最佳的毁伤效果。这种需求促

8、使带落角约束的制落角约束的制导问题转化为带终端约束的最优控制问导问题得到广泛研究。目前，研究的制导律包括改进题，并利用最优控制方法得到的J。最优制导律能的比例导引律、最优制导律、变结构制导律及复合制导律等⋯。改进的比例导引律是通过在经典的比例导引够得到显式的制导方程，算法较简单，但对模型的