طراحی سیستم هدایت و کنترل یکپارچه در کانال فراز با استفاده از تئوری مد لغزشی هموار مبتنی بر رویت گر

طراحی سیستم هدایت و کنترل یکپارچه در اجسام پرنده یکی از زمینه‌های تحقیقاتی در حوزه هوافضا بوده که در سال‌های اخیر موردتوجه محققین قرارگرفته است. به دلیل غیرخطی بودن معادلات سینماتیکی و دینامیکی رهگیرهای آشیانه یاب در فاز نهایی و وجود نامعینی‌هایی ازجمله مانورهای هدف، اغتشاشات خارجی و تغییرات ضرایب آیرودینامیک، تئوری کنترل مد لغزشی یک روش مناسب برای طراحی سیستم هدایت و کنترل یکپارچه است. بزرگ‌ترین مشکل روش مد لغزشی، وجود نوسانات فرکانس بالا در سیگنال کنترل است که پیاده‌سازی این کنترل‌کننده را غیرممکن می‌سازد. یک روش برای هموارسازی سیگنال کنترل در روش مد لغزشی، استفاده از رویت گر است. در این مقاله با در اختیار داشتن تخمین اغتشاش و با استفاده از ساختاری متفاوت نسبت به روش مد لغزشی استاندارد، سیگنال کنترل کاملاً هموارشده است. همچنین همگرایی زمان محدود در حضور نامعینی تضمین‌شده است. سیستم هدایت و کنترل طراحی‌شده با استفاده از روش پیشنهادی در شبیه‌سازی کامپیوتری مورد ارزیابی قرارگرفته است.

Design of integrated Guidance and control system in the pitch channel using observer based chattering free sliding mode theory

The design of integrated guidance and control system for flying objects is one of the research fields in the aerospace that is considered by researchers in recent years. Due to the nonlinearity of the kinematic and dynamic equations of the homing interceptors in the terminal phase and also existence of uncertainties such as target maneuvers, external disturbances and variations in aerodynamic coefficients, siding mode control theory is a suitable method for designing integrated guidance and control system. One of the most problem of sliding mode is the presence of high frequency oscillations in the control signal that is called chattering, which makes it impossible to implement this controller. A method for smoothing the control signal in a sliding mode is to use a disturbance observer. In this paper, the control signal is completely smooth, with having the disturbances estimation and using a different scheme compared with standard sliding mode. Also, the finite time convergence is guaranteed in the presence of uncertainty. The proposed guidance and control system are evaluated in computer simulation.