基于浸入與不變流形估計器的滑模制導律研究

吳光輝，方東洋，陳意芬，李 瑞，邵 翔

（上海機電工程研究所，上海 201109）

0 引 言

隨著空中目標機動性能的不斷提高，如何提高防空武器系統的命中精度是一個值得關注的問題。比例導引律（proportional navigation law，PN）結構簡單，工程適用性好，得到了廣泛的應用。但是隨著目標機動性能不斷提高，比例導引末端需用過載增大，難以取得好的制導性能。因此，在比例導引的基礎上，大量的先進控制方法得到了應用。

滑模變結構理論由于其結構簡單、魯棒性好，已被應用于制導律設計。孫勝等在考慮自動駕駛儀存在較大滯后的情況下設計了一種滑模制導律，對滑模變結構制導律中的開關項系數進行了研究，為了避免系統抖動，開關項系數一般取較小的值。董霓等和趙春明等采用卡爾曼濾波理論對目標的視線角速率和加速度信息進行估計，設計滑模變結構制導律對目標進行攔截。李鵬程設計了帶落角約束的有限時間收斂滑模制導律，將目標加速度視為系統干擾，將滑模變結構的開關項系數設計為滑模面的函數，在減小抖振的同時保證了較快的收斂速度。合理設計經典滑模變結構制導律中的開關項系數十分重要，開關項系數設計過大容易引起系統抖振，過小則會導致系統的命中精度降低。為了合理設計開關項系數，對目標加速度上限的估計方法進行了大量研究，根據目標加速度上限的估計值設計開關項系數的大小。文獻［8-9］在自適應估計目標加速度上界的同時，設計了有限時間收斂的滑模制導律來保證收斂速度，并根據Lyapunov函數分析了制導律的有限時間穩定性。……