[發明專利]速度不可控條件下的多彈編隊協同控制方法

有效

• 申請號: 202010772373.6
• 申請日: 2020-08-04
• 公開（公告）號: CN111930142B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 韓治國;張振林;張科;呂梅柏;李偉;許錦
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G05D1/10
• 分類號: G05D1/10
• 代理公司: 西安凱多思知識產權代理事務所(普通合伙) 61290
• 代理人: 劉新瓊

1.一種速度不可控條件下的多彈編隊協同控制方法，采用領從式制導策略，領彈和從彈的信息傳遞是單向的，從彈能夠接收領彈信息，領彈不能接收從彈信息；其特征在于采用滑模變結構控制理論分別對領彈和從彈進行編隊控制器設計：

(1)領彈控制器設計

領彈的滑模變結構理論進行控制器設計，具體形式如下：

式中，a_nyl和a_nzl分別為領彈在彈道坐標系下的俯仰通道和偏航通道加速度，r_l和分別代表領彈與目標的彈目距離和彈目距離變化率，和分別代表領彈的視線傾角變化率和視線偏角變化率，r_1l＝rcosq_εl，m＞0，n＞0，0＜δ₁＜0.1，0＜δ₂＜0.1；

(2)從彈控制器設計

采用滑模變結構控制理論進行從彈控制器設計，具體形式如下：

式中，X₁＝[x₁ x₃ x₅]^T,X₂＝[x₂ x₄ x₆]^T，X_l和X_fi分別代表領彈和第i枚從彈在慣性系下x方向上的坐標值，Y_l和Y_fi分別代表領彈和第i枚從彈在慣性系下y方向上的坐標值，Z_l和Z_fi分別代表領彈和第i枚從彈在慣性系下z方向上的坐標值，和分別代表慣性系下領彈和第i枚從彈在x、y和z方向上的期望相對位置差值，和分別代表X_l、X_fi、Y_l、Y_fi、Z_l和Z_fi的一階導數；

A₁＝sinθ_ficosψ_Vfi，A₂＝-sinψ_Vfi，A₃＝-cosθ_fi，A₄＝-sinθ_fisinψ_Vfi，A₅＝-cosψ_Vfi，D＝[D₁ D₂D₃]^T，u₁＝a_nyfi，u₂＝a_nzfi；

領彈在彈道坐標系下的俯仰通道和偏航通道加速度分別為a_nyl和a_nzl，第i枚從彈在彈道坐標系下的俯仰和偏航通道加速度分別為a_nyfi和a_nzfi，θ_l和ψ_Vl分別代表領彈的彈道傾角和彈道偏角，θ_fi和ψ_Vfi分別代表第i枚從彈的彈道傾角和彈道偏角，V_l和V_fi分別代表領彈和第i枚從彈的速度；

ε_i∈R^3×3，ε_i＝diag(δ_1i，ε_2i，ε_3i)，ε_1j＞0(j＝1，2，3)，k_1i∈R^3×3，k_1i＝diag(k_11i,k_12i,k_13i)，k_1ji＞0(j＝1，2,3)，k_2i∈R^3×3，k_2i＝diag(k_21i,k_22i,k_23i)，k_2ji＞0(j＝1,2,3)，k_3i∈R^3×3，k_3i＝diag(k_31i，k_32i，k_33i)，k_3ji＞0(j＝1，2，3)，k_4i∈R^3×3，k_4i＝diag(k_41i,k_42i,k_43i)，k_4ji＞0(j＝1,2,3)，1＜α_i＜2。