临近空间拦截弹的非奇异终端滑模控制  

Nonsingular Terminal Slide Mode Control for Near Space Interceptor

作　　者：郭超[1] 梁晓庚[1,2] 王俊伟[3] 孙长银[3] 

机构地区：[1]西北工业大学自动化学院,西安710072 [2]中国空空导弹研究院,洛阳471009 [3]北京科技大学自动化学院,北京100083

出　　处：《宇航学报》2015年第1期58-67,共10页Journal of Astronautics

基　　金：航空科学基金资助项目(20100196002)

摘　　要：针对临近空间直接力/气动力复合控制拦截弹的抗干扰控制问题,提出了一种基于有限时间干扰观测器(FTDO)的非奇异终端滑模(NTSM)复合跟踪控制策略。首先,设计FTDO估计系统的不匹配干扰;在此基础上,设计基于FTDO的NTSM复合控制律,获取期望的控制力矩。接着,考虑到作为执行机构的气动舵和反作用喷气装置存在冗余性,进一步提出了一种动态控制分配算法实现期望控制指令到执行机构的分配,获得良好的控制分配精度和较小的执行机构能耗。最后,仿真结果验证了所设计复合控制系统的有效性。A design method of nonsingular terminal sliding mode（ NTSM） tracking controller based on the finite-time disturbance observer（ FTDO） is proposed for the near space interceptor with reaction force and aerodynamic force. A FTDO is firstly constructed to estimate the mismatched system disturbance,and a NTSM composite tracking control law based on the FTDO is developed to derive the desired control moment. Then, considering the redundancy of the aerodynamic fins and reaction jets as actuators,a dynamic control allocation algorithm is given to distribute the desired control command among the redundant actuators. This algorithm can obtain a good control allocation accuracy and low energy consumption of the actuators. Finally,simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed design method.

关 键 词：临近空间拦截弹 有限时间干扰观测器 非奇异终端滑模 动态控制分配 

分 类 号：TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]