Control de Rodadura de Actitud Adaptativa de Proyectiles Guiados Basado en un Nuevo Algoritmo de Modo Deslizante Global Unidireccional
Autores: Guo, Shouyi; Wang, Liangming; Fu, Jian
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control de Rodadura de Actitud Adaptativa de Proyectiles Guiados Basado en un Nuevo Algoritmo de Modo Deslizante Global Unidireccional
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Perturbaciones externas
Algoritmo de control
Control por modo deslizante
Dinámica de proyectiles
Control robusto
Modo deslizante terminal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 26
Citaciones: Sin citaciones
Con el objetivo de abordar la fuerte no linealidad y las fuertes perturbaciones externas que causan problemas de control de vuelo en proyectiles guiados convencionales, así como la lenta respuesta y las vibraciones estructurales que a menudo ocurren en sistemas de control de modo deslizante, que tienen un impacto perjudicial en el efecto de control y la precisión de impacto final, se ha diseñado un nuevo tipo de algoritmo de control rápido y robusto con un modo unidireccional. El objetivo es diseñar una forma aerodinámica optimizada para el proyectil y establecer un modelo dinámico del canal de rodadura y un modelo de movimiento de toda la trayectoria. Se proponen las dinámicas de un nuevo modo deslizante terminal global, y se realiza un término de parámetro adaptativo al calcular el estado de la superficie crítica del modo deslizante, lo que garantiza que el error de seguimiento converja dentro de un tiempo finito. Su combinación con una ley de aproximación adaptativa se utiliza para acelerar aún más la convergencia mientras se amortiguan las vibraciones estructurales del sistema. El error de sesgo del ángulo de rodadura se construye como el controlador y se realizan cálculos de simulación sobre la base del marco mencionado anteriormente. La estabilidad y la convergencia temporal del sistema de control se demuestran a través de la teoría de Lyapunov. Los resultados indican que, en comparación con el controlador de modo deslizante terminal convencional, el controlador diseñado exhibe una tasa de convergencia notablemente rápida y una mayor robustez en el seguimiento de la señal de comando. Además, también mantiene una actitud de movimiento estable del proyectil durante todo el proceso. El efecto de control superior bajo diferentes esquemas de guía y las fuertes perturbaciones externas también reflejan aún más la capacidad de resistencia a interferencias y el rendimiento de seguimiento del sistema.
Descripción
Con el objetivo de abordar la fuerte no linealidad y las fuertes perturbaciones externas que causan problemas de control de vuelo en proyectiles guiados convencionales, así como la lenta respuesta y las vibraciones estructurales que a menudo ocurren en sistemas de control de modo deslizante, que tienen un impacto perjudicial en el efecto de control y la precisión de impacto final, se ha diseñado un nuevo tipo de algoritmo de control rápido y robusto con un modo unidireccional. El objetivo es diseñar una forma aerodinámica optimizada para el proyectil y establecer un modelo dinámico del canal de rodadura y un modelo de movimiento de toda la trayectoria. Se proponen las dinámicas de un nuevo modo deslizante terminal global, y se realiza un término de parámetro adaptativo al calcular el estado de la superficie crítica del modo deslizante, lo que garantiza que el error de seguimiento converja dentro de un tiempo finito. Su combinación con una ley de aproximación adaptativa se utiliza para acelerar aún más la convergencia mientras se amortiguan las vibraciones estructurales del sistema. El error de sesgo del ángulo de rodadura se construye como el controlador y se realizan cálculos de simulación sobre la base del marco mencionado anteriormente. La estabilidad y la convergencia temporal del sistema de control se demuestran a través de la teoría de Lyapunov. Los resultados indican que, en comparación con el controlador de modo deslizante terminal convencional, el controlador diseñado exhibe una tasa de convergencia notablemente rápida y una mayor robustez en el seguimiento de la señal de comando. Además, también mantiene una actitud de movimiento estable del proyectil durante todo el proceso. El efecto de control superior bajo diferentes esquemas de guía y las fuertes perturbaciones externas también reflejan aún más la capacidad de resistencia a interferencias y el rendimiento de seguimiento del sistema.