[发明专利]一种机动飞行器多终端约束反演滑模末制导方法

摘要

一种机动飞行器多终端约束反演滑模末制导方法，该方法有三大步骤：步骤一：分析末制导问题的终端约束及个数；步骤二：确定滑模变结构控制阶数，设计滑动变量；步骤三：有限时间反演设计，得到整个系统的制导律。本发明的设计基础是“有限时间到达的反演设计”，末制导律的设计是一个“有限时间到达”的问题，变结构控制中的“backstepping反演设计”是将Lyapunov函数的选取与控制器的设计相结合的一种回归设计方法，它通过从系统最低阶次微分方程开始，逐层镇定设计最终达到全局镇定，从而给出整个系统的控制律。

主权项

一种机动飞行器多终端约束反演滑模末制导方法，其特征在于：该方法具体步骤如下：步骤一：分析末制导问题的终端约束及个数；对于一般的末制导问题，首先要求飞行器命中目标，至少存在一个终端约束与位移相关；其次，不同任务需求的飞行器需要在到达或者命中目标时，要求有预定的弹道倾角或命中碰撞角，就存在一个与角度相关的终端约束；最后，某些情况下，还有可能需要考虑其他约束，为了使得飞行器在环境及相关参数不确定性的情况下保持更好的稳定性和鲁棒性，添加终端法向过载约束有其必要性；步骤二：确定滑模变结构控制阶数，设计滑动变量；在分析了末制导问题所要考虑的终端约束后，就根据终端约束个数确定滑模变结构控制阶数，进而将问题转化为滑动变量的设计；该滑动面的设计是寻找适当的变量，使变量及其一定阶导数趋近于0与满足各个终端约束相结合；步骤三：有限时间反演设计，得到整个系统的制导律；设计了合适的滑动变量后，运用有限时间到达的backstepping反演设计，给出整个系统的最终制导律，该制导律能够导引飞行器准确到达目标，同时满足各个终端约束。