Un control deslizante de segundo orden mejorado para un sistema de guía de intercepción sin medición de velocidad angular
Autores: Qu, Yue; Yi, Wenjun
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un control deslizante de segundo orden mejorado para un sistema de guía de intercepción sin medición de velocidad angular
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Implementación exitosa
Leyes de guiado de modo deslizante
Conocimiento previo
Información de movimiento
Observador de estado extendido
Diferenciador de seguimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Es bien sabido que la implementación exitosa de las leyes de guiado de modo deslizante actuales depende de dos puntos clave: uno es el conocimiento previo del límite superior de la maniobra del objetivo, y el otro es la medición precisa de la información de movimiento. La maniobra de verdad suele ser difícil de adquirir y solo se puede estimar aproximadamente. Las mediciones suelen estar afectadas por ruido y limitaciones físicas del sensor a bordo. Este documento presenta una ley de guiado de modo deslizante de segundo orden mejorada que puede abordar estos dos problemas simultáneamente mientras se aborda el fenómeno de trasteo, que inherentemente existe en el controlador basado en modo deslizante. Logramos esto utilizando la estimación de un observador de estado extendido (ESO) y un diferenciador de seguimiento (TD). A la luz del ESO utilizado para dar una estimación de la perturbación externa, no se requiere conocimiento previo de la maniobra del objetivo. Lo más interesante es que mostramos que la información de movimiento se puede estimar eficientemente desde el ESO en tiempo real. Un filtro TD puede ser incorporado adicionalmente para eliminar el ruido no deseado de la señal detectada. Se han realizado una serie de simulaciones, demostrando claramente que la precisión de la estimación del ESO es suficiente para que la ley de guiado implemente una intercepción precisa. El filtro TD no solo elimina el ruido, sino que también evita los problemas de pérdida de fase asociados con los filtros convencionales. Además, el fenómeno de trasteo se elimina por completo en el canal de control.
Descripción
Es bien sabido que la implementación exitosa de las leyes de guiado de modo deslizante actuales depende de dos puntos clave: uno es el conocimiento previo del límite superior de la maniobra del objetivo, y el otro es la medición precisa de la información de movimiento. La maniobra de verdad suele ser difícil de adquirir y solo se puede estimar aproximadamente. Las mediciones suelen estar afectadas por ruido y limitaciones físicas del sensor a bordo. Este documento presenta una ley de guiado de modo deslizante de segundo orden mejorada que puede abordar estos dos problemas simultáneamente mientras se aborda el fenómeno de trasteo, que inherentemente existe en el controlador basado en modo deslizante. Logramos esto utilizando la estimación de un observador de estado extendido (ESO) y un diferenciador de seguimiento (TD). A la luz del ESO utilizado para dar una estimación de la perturbación externa, no se requiere conocimiento previo de la maniobra del objetivo. Lo más interesante es que mostramos que la información de movimiento se puede estimar eficientemente desde el ESO en tiempo real. Un filtro TD puede ser incorporado adicionalmente para eliminar el ruido no deseado de la señal detectada. Se han realizado una serie de simulaciones, demostrando claramente que la precisión de la estimación del ESO es suficiente para que la ley de guiado implemente una intercepción precisa. El filtro TD no solo elimina el ruido, sino que también evita los problemas de pérdida de fase asociados con los filtros convencionales. Además, el fenómeno de trasteo se elimina por completo en el canal de control.