为了实现对临近空间高超声速目标的拦截,要求拦截器引入直接侧向力控制,直接侧向发动机只能工作在离散方式下,且推力大小受限。针对末制导系统的有限时间特点及直接侧向力的非连续特性,本项目研究基于非光滑系统理论的高超声速目标拦截有限时间制导控制问题。首先,对拦截器执行机构典型物理特性进行分析,建立高超声速目标拦截混杂不确定模型,进而得到非光滑制导控制问题的数学描述;其次,结合非光滑控制Lyapunov函数和非光滑分析理论,研究混杂不确定系统的有限时间控制方法;然后,基于有限时间稳定和非光滑系统稳定理论,对混杂不确定系统的稳定性进行分析;最后,基于上述研究成果,完成高超声速目标拦截有限时间制导控制系统设计。本研究不仅在理论上能够完善混杂系统中的非光滑系统理论,而且还能为非光滑分析和综合方法在飞行器制导控制中的应用奠定理论基础,因此,具有重要的理论意义和实际应用价值。
英文主题词Hybrid Systems;Blended Control;Sliding Mode Control;Nonsmooth Analysis;Stability Analysis