不確定超聲速導(dǎo)彈簡化模型的滑模控制研究

晉玉強(qiáng)，李澤雪，雷軍委

(海軍航空工程學(xué)院，山東 煙臺 264001)

不確定超聲速導(dǎo)彈簡化模型的滑模控制研究

晉玉強(qiáng)，李澤雪，雷軍委

(海軍航空工程學(xué)院，山東 煙臺 264001)

針對于超聲速導(dǎo)彈的參數(shù)時變、不確定的特點，在超聲速導(dǎo)彈簡化模型的基礎(chǔ)上研究了滑模變結(jié)構(gòu)控制方法，通過理論分析和仿真實踐證明了滑模控制系統(tǒng)對于不確定系統(tǒng)具有較好的控制效果。并且與PID控制方法進(jìn)行了對比，發(fā)現(xiàn)了滑模控制方法較PID控制方法具有更強(qiáng)的魯棒性。證明了滑模法對于不確定超聲速導(dǎo)彈的有效性。

滑模控制；不確定超聲速導(dǎo)彈；PID控制

0 引言

導(dǎo)彈的氣動參數(shù)會隨其飛行速度、飛行高度和大氣密度而變化，特別是導(dǎo)彈的飛行速度和飛行高度的變化范圍很大，因而導(dǎo)彈的數(shù)學(xué)模型參數(shù)也可以在很大的范圍內(nèi)變化。在飛行過程中，導(dǎo)彈的質(zhì)量和質(zhì)心位置會隨著燃料的消耗而改變，這也會影響其數(shù)學(xué)模型的參數(shù)。當(dāng)對象的數(shù)學(xué)模型參數(shù)在小范圍內(nèi)變化時，可用一般的反饋控制、最優(yōu)控制或補(bǔ)償控制等方法來消除或減小參數(shù)變化對控制品質(zhì)的有害影響。超聲速導(dǎo)彈的飛行速度非常快，在導(dǎo)彈的飛行時間內(nèi)，控制對象的參數(shù)變化范圍大，所以上面這些方法就不能圓滿解決問題了[1-5]。

滑模變結(jié)構(gòu)控制(Sliding Mode Control，SMC)以其獨特的優(yōu)點，如算法簡單，不要求被控對象具有精確的數(shù)學(xué)模型，當(dāng)系統(tǒng)參數(shù)攝動和外界干擾符合完全匹配條件時，控制系統(tǒng)對它們具有不變性等[6-10]，所以非常適合導(dǎo)彈控制系統(tǒng)設(shè)計。……