چکیده:
موشکهای آشیانه یابی که مورد استفاده پدافندهای هوایی قرار میگیرند، معمولا دچار مشکلاتی در رهگیری هدفاند. این مشکلات معمولا به چند عامل مانند محدودیت سرعت و شتاب موشک و سرعت بیشتر هدف و از جمله تاخیر در فرامین کنترلی در عملگربستگی دارد. سیستم دینامیکی تمام موشکها دارای تاخیر زمانی هستند. تاخیر زمانی اثر بسیار مهمی در پاسخ دینامیکی سیستم هدایت موشک دارد. همچنین فرامین کنترلی لحظهای در هدایت موشک دارای تاخیر زمانی نیز است. تاخیرفرامین کنترلی باعث ایجاد فاصله از دست دهی میشود و بایستی با استفاده از جبرانسازها تاخیر فرامین کنترلی را جبران کرده وفاصله ازدست دهی را به حداقل مقدار ممکن برسانیم. در این مقاله ابتدا معادلات درگیری موشک هدف بادرنظر گرفتن تاخیر درفرامین کنترلی در مختصات سه بعدی بدست بدست آورده شده سپس به طراحی کنترل کننده برای هدایت موشک پرداخته شده است. یکی از بهترین کنترل کنندهها برای هدایت موشک و تعقیب آن به سوی هدف، کنترل کننده مودلغزشی است. با توجه به شبیه سازیها نشان داده شد با تغییر در ضرایب جبرانساز فاصله از دهی ایجاد شده در اثر تاخیر را جبران شد.
خلاصه ماشینی:
در این مقاله ابتدا معادلات درگیری موشک هدف بادرنظر گرفتن تاخیر درفرامین کنترلی در مختصات سه بعدی بدست بدست آورده شده سپس به طراحی کنترل کننده برای هدایت موشک پرداخته شده است.
در پژوهشهای پیشین، مطالعات زیادی در رابطه با کنترل موشکها با استفاده از مد لغزشی صورت گرفته است که در مطالعه چن و همکاران[1]، همکاری چندین موشک برای مورد هدف قرار دادن اهداف متحرک مورد مطالعه قرار دادهاند که این هدفها دارای سرعتهای زیاداند.
از نقاط قوت این کار میتوان به حل تحلیلی تمام معادلات مرتبهی یک کوپل شده سیستم و همچنین تخمین نزدن پارامتر time_ to_ go (مدت زمانی که طول میکشد موشک به هدف برخورد کند) اشاره نمود اما در معادلات سیستم نیروهای آیرودینامیکی لحاظ نشدهاند تا سناریو به واقعیت و عمل نزدیکتر باشد.
همچنین برای حذف اغتشاش یا کاهش آن، مشاهدهگر پیشنهاد شده است که با این روش سطوح لغزش و به نرمی و در مدت زمان کوتاهی به سمت صفر میل میکنند و تابع لیاپانوف استفاده شده پایدار مجانبی میباشد که با نرم کار کردن ورودی کنترلی مقاومت کنترلر افزایش یافته و به هدف با دقت بیشتری برخورد میکند.
تمام این کار فرض شده است که در خلا صورت گرفته و نیروهای درگ و لیفت در سیستم در نظر گرفته نشدهاند و برای حذف کردن پدیده چترینگ ترم ناپیوسته sign در معادلات استفاده شده است که بهتر بود به جای تابع علامت از توابع پیوستهای مثل تابع tanh یا sat استفاده کرد تا دامنه چترینگ کاهش یابد و سیگنال کنترلی نرم تر کار کرده و عملکرد بهتری داشته باشد.
Liu, "Sliding mode control based guidance law with impact angle constraint," Chinese Journal of Aeronautics, vol.