بهینه سازی قانون هدایت مقاوم برای یک پرتابه هوشمند

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 استادیار دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی هوافضا

2 دانشجوی دکتری هوافضا، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، مجتمع دانشگاهی هوافضا

چکیده

در این مقاله، یک قانون هدایت مبتنی بر مد لغزشییی برای یک پرتابه هوشییمند به همراه بهینه سییازی ن ارائه شییده اسییت. با توجه به اهمیت
شیتا اهدا مانورپذیر به دلیل ماهیت پیییده و ییرقابل دسترسی نها ، کران بالای شتا هد به عنوان ایتشاش در تدوین قانون پیشنهادی
در نظر گرفته شیده اسیت . بعلاوه، به منظور تامین رهگیری و برخورد در زمان پروازی محدود، سیح لغزش به صیور حاصلضر فاصله نسبی
بین پرتیابیه در نرخ زاوییه خط دیید ) LOS ( ارائیه میشیییود. بیه منظور افزای کار یی رهگیری نیز، پارامترهای ثابت و گینهای طراحی قانون
پیشینهادی بر اسا الگوریتم ننتیک نند هدفه ) MOGA ( و با استفاده از یک تابع هد با ترکیبی از معیارهای تلاش کنترلی، خحای فاصله و
زمان پرواز، بهینهسیازی میشیوند. بنابراین، قانون مقاوم پیشینهادی، خاصییت بهینگی را نیز دارا میباشید. نتایج شیبیه سیازی منجر به کاه
خحای فاصیله، کاه تلاش کنترلی و کاه زمان پرواز شیده اسیت که بیانگر عملکرد بهتر قانون پیشینهادی در مقایسه با دیگر روشهای مورد
بحث میباشد.

کلیدواژه‌ها


  • Behnamgol V., Vali A.R. and Mohammadi A., “A new observer-based chattering-free sliding mode guidance law ", IMechE Part G: Journal of Aerospace Engineering, 0(0) 1-10, 2015.
  • Zhang K. Li, T., and Chen L., “Ideal proportional navigation for exo-atmospheric interception,” Chinese Journal of Aeronautics, vol. 26(4), pp. 976–985, 2013.
  • Lum, K. Y., Xu, J. X., Abidi, K., and Xu, J., “Sliding Mode Guidance Law for Delayed LOS Rate Measurement,” AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference and Exhibit, Honolulu, Hawaii, 18 - 21 August, 2008.
  • Shtessel, Y.B., Shkolnikov, I.A., and Levant, A. “Smooth Second-Order Sliding Modes: Missile Guidance Application,” Automatica 43(8), pp. 1470 –1476, 2007.
  • Kumar, Sh. R., Rao, S., and Ghose, D., “Nonsingular Terminal Sliding Mode Guidance with Impact Angle Constraints”, Journal of Guidance, Control, and Dynamics, Vol. 37, No. 4, pp. 1114-1130, 2014.
  • Zhou, D., Sun, S., and Teo, K. L., “Guidance laws with finite time convergence,” J. Guid., Control Dyn., vol. 32, no. 6, pp. 1838–1846, Nov. 2009.
  • Shin H. S., Li K. B., and Tsourdos A., “A New Three-Dimensional Sliding Mode Guidance Law Variation with Finite Time Convergence”, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, DOI 10.1109/TAES.2017.2689938, 2017.
  • Li K. B., Shin H. S., and Tsourdos A., “Capturability of a Sliding Mode Guidance Law with Finite Time Convergence”, IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, DOI 10.1109/TAES.2019.2948519.
  • Chen F., He G., He Y., “New Global Sliding Mode Guidance Law with Robustness in Whole Process”, 2nd IEEE Advanced Information Management, Communicates, Electronic and Automation Control Conference, 2018.
  • Zhao J. and Zhou J, “Fixed-Time Second Order Sliding Mode Guidance Law for Interceptors with Impact Angle Constraints”, IEEE 3rd Advanced Information Management, Communicates, Electronic and Automation Control Conference, 2019.
  • Utkin V., Guldner J., and Shi J., Sliding mode control in electro-mechanical systems. CRC press, 2009.
  • Shafiei, M.H. and Binazadeh, T., “Application of partial sliding mode in guidance problem”, ISA Transactions 52 (2013), pp. 192–197.
  • Chen H. Y. and Yang C. D., ‘Nonlinear H∞ Robust Guidance Law for Homing Missiles’, AIAA, pp. 554-562, 1998.
  • Chen B. S., Chen H. Y. and Lin C. L., “Nonlinear Fuzzy H∞ Guidance Law with Saturation of Actuators Against Maneuvering Targets”, IEEE Transactions on Control Systems Technology, 10(6), pp. 769-779, 2002.
  • M. Herrero, X. Blasco, M. Martínez, J.V. Salcedo, OPTIMAL PID TUNING WITH GENETIC ALGORITHMS FOR NON LINEAR PROCESS MODELS, IFAC Proceedings Volumes, Volume 35, Issue 1, 2002, Pages 31-36.
  • C. Kung and K. Yi Chen, MISSILE GUIDANCE ALGORITHM DESIGN USING PARTICLE SWARM OPTIMIZATION, Transactions of the Canadian Society for Mechanical Engineering, Vol. 37, No. 3, 2013.
  • Krishnakumar and David E. Goldberg, Control system optimization using genetic algorithms, Published Online:23 May 2012, https://doi.org/10.2514/3.20898.
  • Bachtiar, C. Manzie and E. C. Kerrigan, Nonlinear Model-Predictive Integrated Missile Control and Its Multiobjective Tuning, Journal of Guidance, control and Dynamics, 2017.
  • Chai, Al Savvaris, A. Tsourdos and S. Chai, Solving Multi-objective Aeroassisted Spacecraft Trajectory Optimization Problems Using Extended NSGA-II, AIAA 2017-5193.
  • Zhou, X. Wang, B. Bai and N. Cui, Reentry guidance with constrained impact for hypersonic weapon by novel particle swarm optimization, Aerospace Science and Technology, Volume 78, July 2018, Pages 205-213.
  • Slotine, J.J.E. and Li, W. “Applied Nonlinear Control”, Prentice-Hall, pp. 276-309, 1991.