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题名带角度约束的三维积分二阶滑模拦截制导律
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作者
尤浩
常新龙
赵久奋
石学乾
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机构
火箭军工程大学导弹工程学院
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期590-602,共13页
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文摘
针对导弹在三维场景中以期望角度拦截加速度未知的机动目标问题,提出了一种考虑角度约束的三维拦截制导律。首先,建立了三维弹目非线性拦截制导模型;其次,设计了一种全滑动模态的积分滑模面,省去了传统滑模制导律中的滑模趋近阶段,有效地降低了拦截制导过程中的能量消耗;而后,基于设计的积分滑模面和二阶滑模控制理论,在弹目视线法向和侧向上分别设计了一种带角度约束的三维积分二阶滑模拦截制导律,有效地抑制了抖振现象,同时对目标机动造成的未知干扰进行了在线补偿;此外,对所设计算法进行了严格的Lyapunov稳定性数学证明;最后,数值仿真结果验证了本文所提三维拦截制导律的有效性、优越性以及抗干扰的鲁棒性。
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关键词
导弹
角度约束
三维拦截制导
积分滑模面
机动目标
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Keywords
Missiles
Impact angle constraints
three-dimensional interception guidance
Integral sliding mode surface
Maneuvering target
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分类号
V488.13
[航空宇航科学技术]
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题名三维自适应有限时间超螺旋滑模制导律
被引量：5
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作者
李军
廖宇新
李珺
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机构
中南大学航空航天学院
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出处
《系统工程与电子技术》
EI
CSCD
北大核心
2021年第3期779-788,共10页
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基金
航天器设计优化与动态模拟技术教育部重点实验室(北京航空航天大学)开放基金(2019KF006)
湖南省研究生科研创新项目(CX20200304)
中南大学中央高校基本科研业务费专项资金(2020zzts761)资助课题。
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文摘
针对导弹以固定终端攻击角拦截机动目标的制导问题,提出一种三维自适应有限时间超螺旋滑模制导律。首先,利用相对运动质点模型将三维制导问题转换为二阶视线角系统的控制问题。其次,构造一种多变量非奇异的快速终端滑模面,结合改进型超螺旋算法,设计了有限时间超螺旋滑模制导律。同时,通过参数自适应增益实时在线估计目标机动引起的外部扰动上界,设计了自适应有限时间超螺旋滑模制导律。然后,利用Lyapunov稳定性理论进行了闭环系统有限时间收敛性能分析。最后,通过仿真分析验证了所提方法在保证良好拦截精度的同时,具有更强的鲁棒性和更高的终端攻击角控制精度。
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关键词
非奇异快速终端滑模
终端攻击角约束
超螺旋算法
有限时间收敛
三维拦截制导律
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Keywords
nonsingular fast terminal sliding mode
terminal attack angle constraint
super-twisting algorithm
finite-time convergence
three-dimensional interception guidance law
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分类号
V448.133
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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题名三维多变量超螺旋固定时间滑模制导律
被引量：3
- 3
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作者
李军
廖宇新
李珺
罗世彬
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机构
中南大学
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出处
《电光与控制》
CSCD
北大核心
2020年第10期47-52,61,共7页
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基金
航天器设计优化与动态模拟技术教育部重点实验室(北京航空航天大学)开放基金(2019KF006)。
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文摘
针对拦截高速机动目标时需要满足以指定攻击角命中目标的要求,提出了一种带攻击角约束的三维多变量超螺旋固定时间滑模拦截制导律。在弹目三维相对运动模型的基础上,将制导问题转化为关于视线角的二阶系统控制问题;根据终端滑模控制理论和多变量超螺旋算法,分别设计了多变量终端滑模面和带攻击角约束的制导律;利用Lyapunov函数证明了闭环制导系统固定时间稳定;通过和非奇异终端滑模制导律的仿真对比,验证了所设计的制导律具有良好的拦截精度和鲁棒性。
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关键词
三维拦截制导律
终端攻击角约束
终端滑模
超螺旋算法
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Keywords
three-dimensional interception guidance law
terminal attack angle constraint
terminal sliding mode
super-twisting algorithm
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名拦截机动目标的自适应有限时间预设性能制导律
被引量：2
- 4
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作者
许炜平
廖宇新
王忠森
殷泽阳
张烨琛
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机构
中南大学自动化学院
中南大学航空航天技术研究院
空间物理重点实验室
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出处
《宇航学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第10期1593-1603,共11页
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基金
国家自然科学基金青年基金项目(62003372,62103446)
装备预研教育部联合基金项目(8091B032134)
湖南省自然科学基金青年基金项目(2022JJ40633)。
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文摘
针对带终端攻击角约束的三维拦截制导问题,提出了一种基于级联扩张状态观测器的自适应有限时间预设性能制导律。首先,建立了考虑终端攻击角约束的弹目三维相对运动模型;然后,设计了一种级联扩张状态观测器对目标机动造成的扰动进行了精确估计,同时构造了一种关于视线角误差的自适应有限时间预设性能函数,在此基础上,基于预设性能控制和扰动补偿的思想设计了自适应有限时间制导律,使视线角误差按预设性能收敛,并运用Lyapunov理论证明了闭环系统的有限时间稳定性;最后,在两种目标机动模式下进行了仿真对比,仿真结果表明,所提制导律能够在实现有效拦截的同时降低需用过载,且具有较高的鲁棒性。
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关键词
导弹
三维拦截制导律
预设性能控制
有限时间控制
扩张状态观测器
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Keywords
Missile
three dimensional interception guidance law
Prescribed performance control
Finite time control
Extended state observer
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分类号
V448.23
[航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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