طراحي قانون هدايت برپايه كنترل مدل پيش‌بين مقاوم با استفاده از نامساوي‌هاي ماتريسي خطي براي پيداكردن زاويه خط ديد بهينه يك پرنده

Guidance Law based on LMI-based Robust Model Predictive Control to Obtain Optimal LOS for Flying Vehicle

در اين مقاله، يك روش جديد براي طراحي قانون هدايت، جهت رديابي يك هدف پرنده متحرك ، بر پايه كنترل مدل پيش‌بين مقاوم (RMPC) ارائه شده است. در اين راستا معادلات حركتي با استفاده از معادلات غيرخطي سينماتيكي بيان گشته است. اساس اين طراحي بر پايه قانون كنترلي حاصله از فيدبك حالت است. در اين راستا از نامعادلات ماتريسي خطي (LMI) براي بهينه‌نمودن تابع هزينه، براي به‌دست‌آمدن سيگنال كنترلي، استفاده شده است. اين روش كنترلي، بهينه‌ترين زاويه خط‌ديد (LOS) را براي هدف پرنده متحرك به‌دست‌آورده و ميزان سيگنال كنترلي را تنظيم كرده تا رديابي هدف متحرك انجام شود. اين روش جديد در مقابله با اغتشاش‌ها بسيار مقاوم بوده و براي نشان‌دادن اين مزيت، با استفاده از شبيه‌سازي‌هاي عددي، روش پيشنهادي به سيستم غيرخطي اعمال شده است.

In this paper, a new guidance law based on Robust Model Predictive Control (RMPC) is proposed for intercepting flying maneuvering targets. The presented guidance law is calculated by nonlinear kinematics. The design is based on a state feedback control law in which Linear Matrix Inequalities (LMI) has been used in order to optimize a cost function, subject to constraint on the control input. This Robust MPC method is utilized to obtain optimal Line Of Sight (LOS) angle tracking performance for maneuvering flying vehicle. It is shown that the control signal obtained from the problem stabilizes the nonlinear plant. Numerical simulations are implemented to the nonlinear plant and the effectiveness of the guidance law has been demonstrated.