Diseño Integrado de Control de Guiado de Surge de Maniobra de Serpiente Multi-Constrains en el Segmento de Inmersión para Vehículos Hipersónicos
Autores: Yu, Xiaojun; Luo, Shibin; Liu, Haiqiao
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño Integrado de Control de Guiado de Surge de Maniobra de Serpiente Multi-Constrains en el Segmento de Inmersión para Vehículos Hipersónicos
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Penetración de maniobra grande
Vehículo de planeo hipersónico
Maniobra en forma de serpiente
Ley de guía y control integrado
Ley de guía terminal
Control en modo deslizante
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Enfocándose en la penetración de maniobra grande del vehículo de planeo hipersónico con múltiples restricciones y perturbaciones inciertas, se diseña una ley de guía y control integrada robusta, que puede lograr la maniobra en forma de serpiente. Se discute un comando de aceleración de maniobra en forma de serpiente, en el marco de la función seno, determinado por la altitud, la declinación del objetivo de la línea de visión y la distancia misil-objetivo. La ley de guía y control integrada incluye la ley de guía terminal con múltiples restricciones, la ley de control de actitud y la ley de control de velocidad angular. En el diseño de la ley de guía terminal, se adopta el control por modo deslizante mientras que se aplica la técnica adaptativa para estimar la perturbación. La superficie de modo deslizante seleccionada tiene una ganancia variable determinada por el tiempo estimado para llegar. Con la ley de guía terminal diseñada, utilizando el comando de aceleración de maniobra en forma de serpiente como el elemento de sesgo, la tasa angular de la línea de visión convergerá a cero y el ángulo de la línea de visión convergerá al valor esperado, simultáneamente. La ley de control de actitud y la ley de control de velocidad angular están diseñadas para seguir los ángulos de ataque y de inclinación esperados. La estabilidad de todo el sistema se prueba con la aplicación del teorema de Lyapunov. La efectividad y robustez de la ley de guía y control integrada propuesta se verifica mediante simulación.
Descripción
Enfocándose en la penetración de maniobra grande del vehículo de planeo hipersónico con múltiples restricciones y perturbaciones inciertas, se diseña una ley de guía y control integrada robusta, que puede lograr la maniobra en forma de serpiente. Se discute un comando de aceleración de maniobra en forma de serpiente, en el marco de la función seno, determinado por la altitud, la declinación del objetivo de la línea de visión y la distancia misil-objetivo. La ley de guía y control integrada incluye la ley de guía terminal con múltiples restricciones, la ley de control de actitud y la ley de control de velocidad angular. En el diseño de la ley de guía terminal, se adopta el control por modo deslizante mientras que se aplica la técnica adaptativa para estimar la perturbación. La superficie de modo deslizante seleccionada tiene una ganancia variable determinada por el tiempo estimado para llegar. Con la ley de guía terminal diseñada, utilizando el comando de aceleración de maniobra en forma de serpiente como el elemento de sesgo, la tasa angular de la línea de visión convergerá a cero y el ángulo de la línea de visión convergerá al valor esperado, simultáneamente. La ley de control de actitud y la ley de control de velocidad angular están diseñadas para seguir los ángulos de ataque y de inclinación esperados. La estabilidad de todo el sistema se prueba con la aplicación del teorema de Lyapunov. La efectividad y robustez de la ley de guía y control integrada propuesta se verifica mediante simulación.