[发明专利]基于非奇异快速终端滑模控制的角度约束制导方法及系统

权利要求书

1.一种基于非奇异快速终端滑模控制的角度约束制导系统，其特征在于，所述基于非奇异快速终端滑模控制的角度约束制导系统包括：

飞行器参数采集模块、动力学模型构建模块、中央控制模块、目标物信息采集模块、动力学模型分析模块、线性扩张设计模块、制导律设计模块、参数优化模块、滑模控制模块、数据存储模块、更新显示模块；

飞行器参数采集模块，与中央控制模块连接，用于通过飞行器参数采集程序进行飞行器参数的采集，得到飞行器参数；所述飞行器参数包括飞行器的飞行高度、飞行器的飞行角度；

动力学模型构建模块，与中央控制模块连接，用于通过动力学模型构建程序进行动力学模型的构建，得到飞行器动力学模型；

中央控制模块，与飞行器参数采集模块、动力学模型构建模块、目标物信息采集模块、动力学模型分析模块、线性扩张设计模块、制导律设计模块、参数优化模块、滑模控制模块、数据存储模块、更新显示模块连接，用于通过中央处理器协调控制所述基于非奇异快速终端滑模控制的角度约束制导系统各个模块的正常运行，包括：

(1)根据输入的被控制量和输出反馈量计算误差值；

(2)根据误差值计算误差变化率；

(3)利用模糊规则根据误差值和误差变化率对主控机的PID参数进行自适应整定，输出PID参数的变化量；

(4)根据所述误差值和误差变化率得到PID参数的初始值；

(5)在每次PID计算时根据所述PID参数的初始值和变化量得到PID参数值；其中，所述PID参数值的获取公式为：

K_p＝K_p0+ΔK_p；

K_i＝K_i0+ΔK_i；

K_d＝K_d0+ΔK_d；

其中，K_p为比例调节系数的PID参数值，K_i为积分调节系数的PID参数值，K_d为微分调节系数的PID参数值；K_p0为比例调节系数的初始值、K_i0为积分调节系数的初始值，K_d0为微分调节系数的初始值；ΔK_p为比例调节系数的变化量、ΔK_i为积分调节系数的变化量，ΔK_d为微分调节系数的变化量；

(6)根据所述PID参数值计算控制输出量给各个模块；

目标物信息采集模块，与中央控制模块连接，用于通过目标信息采集程序进行目标物信息的采集，并依据采集的目标物信息进行目标物所在的二维平面的构建，得到攻击平面；所述目标物信息包括目标物的位置以及目标物的动、静状态；

动力学模型分析模块，与中央控制模块连接，用于通过动力学模型分析程序进行构建的动力学模型的分析，得到动力学模型分析结果；

线性扩张设计模块，与中央控制模块连接，用于通过线性扩张设计程序依据飞行器动力学模型进行线性扩张状态观测器的设计，得到飞行器动力学模型对应的线性扩张状态观测器；

制导律设计模块，与中央控制模块连接，用于通过制导律设计程序依据飞行器动力学模型进行非奇异快速终端滑模约束制导律的设计，得到飞行器动力学模型对应的非奇异快速终端滑模约束制导律；

参数优化模块，与中央控制模块连接，用于通过参数优化程序进行线性扩张状态观测器的参数以及动力学模型对应的非奇异快速终端滑模约束制导律的控制参数的优化，得到优化参数；

滑模控制模块，与中央控制模块连接，用于通过滑模控制程序依据优化参数进行非奇异快速终端滑模控制；

数据存储模块，与中央控制模块连接，用于通过存储器存储飞行器参数、飞行器动力学模型、目标物信息以及优化参数的实时数据；

更新显示模块，与中央控制模块连接，用于通过显示器对飞行器参数、飞行器动力学模型、目标物信息以及优化参数的实时数据进行更新显示。

2.如权利要求1所述基于非奇异快速终端滑模控制的角度约束制导系统，其特征在于，动力学模型构建模块中，所述通过动力学模型构建模块利用动力学模型构建程序进行动力学模型的构建，包括：对模型构建前提进行假设，以及在假设条件下进行动力学模型的构建。