中国惯性技术学报 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (2): 196-204.doi: 10.13695/j.cnki.12-1222/o3.2024.02.012
大长径比远程制导火箭弹自适应Super-twisting控制方法
摘要： 针对具有轻质薄壳结构的大长径比远程制导火箭弹刚体-弹性体耦合动力学控制难题，提出了一种自适应Super-twisting控制方法。首先，将大长径比远程制导火箭弹的弹性模态与外部干扰项视为归一化扰动，建立了考虑参数、模型不确定性的刚体-弹性体耦合动力学模型。针对外部扰动难以实时精准获取的问题，设计了有限时间收敛干扰观测器，能够在大范围气动参数摄动情形下对远程制导火箭弹外部扰动进行实时精准估计。为提高系统鲁棒性，设计了基于Super-twisting算法的自适应有限时间控制方法，使系统能根据状态误差自动调节控制参数，在削弱高频抖振的同时有效提高抗干扰能力。仿真结果表明：所提控制方法在弹体±15%气动参数摄动的条件下，由平飞状态转变为跟踪幅值为10的正弦弹道倾角指令时，实现3.2 s内弹道倾角跟踪误差收敛至0.002 °，可实现远程制导火箭弹姿态平稳跟踪控制弹道倾角指令。