طراحي يك الگوريتم نوين هدايت تناسبي با استفاده از كنترل مد لغزشي

Design of a New Proportional Guidance Algorithm Using Sliding Mode Control

در اين مقاله يك قانون هدايت نوين براي كانال سمت رهگير هاي آشيانه ياب طراحي شده است. به دليل استفاده از تيوري كنترل مد لغزشي، از معادلات غيرخطي حاكم بر هندسه درگيري استفاده شده و شتاب هدف نيز به عنوان نامعيني در نظر گرفته مي شود. در اين صورت نيازي به اندازه گيري يا تخمين دقيق مانور هدف در حين پرواز نبوده و تنها از كران بالاي آن استفاده مي شود. طبق ايده ناوبري موازي از نرخ چرخش خط ديد بين رهگير و هدف براي تعريف متغير لغزش استفاده شده و قانون كنترل طوري طراحي مي شود كه اين متغير لغزش در مدت زمان محدودي به صفر برسد. براي توليد سيگنال كنترل هموار و حذف نوسانات آن، بخش ناپيوسته قانون هدايت با يك تابع پيوسته تقريب زده شده است. تنظيم صحيح پارامترهاي كنترل كننده ، باعث كاهش نيروي كنترل، زمان پرواز و تلفات سرعت رهگير مي شود. نتايج شبيه سازي هاي گوناگون در حضور ديناميك واقعي سيستم كنترل يك رهگير آشيانه ياب نشان مي دهد كه در مقايسه با روش هاي ديگر از جمله هدايت تناسبي، الگوريتم طراحي شده داراي كارايي بيشتري بوده و قادر است اهداف مانوردار را شكار كند.

In this paper, a new guidance law for yaw channel of homing interceptors is designed. Because of using the sliding mode theory, the nonlinear equations of motion are used and the target acceleration is considered as an uncertainty. Therefore, the precise measuring or estimating of target acceleration is not required and only the upper bound of target maneuvers is used. A sliding surface is defined using the angle rate of the interceptor-target line of sight. For producing a smooth control signal and removing the chattering of the guidance commands, the discontinuous term of guidance law has been approximated with a continuous function. Adjusting the parameter of sliding term leads to decreasing the missile control effort, the time of flight and velocity loses. Simulation results in the presence of a real control system dynamics of a homing interceptor show the effectiveness and robustness of the designed guidance law against maneuvering target in comparison with the proportional navigation algorithm.