基于自抗扰的导弹一体化制导控制设计研究

王 冬，侯明善，周 涛，张 松

（西北工业大学 自动化学院，陕西 西安 710129）

导弹制导与控制系统的传统设计方法通常采用基于串级控制系统频谱分离的思想，忽略制导系统（外环）和控制系统（内环）之间的相互作用，分别单独进行设计后再将它们组合在一起。这种设计方法虽然已证明是简单易行且有效的，但它不可避免地会导致过量的反复设计，也很难协调好各子系统之间的关系，系统设计的保守性大，不利于导弹整体系统性能（尤其是制导性能）的提高。应该指出的是，在末制导段随着弹目相对距离的减小，制导回路的时间常数变小，带宽随之变大，频谱分离的假设不再成立，因此传统的制导控制系统独立设计方法往往会导致导弹在末制导段出现脱靶量较大和弹体失稳等现象。

制导控制一体化设计不同于传统的设计方法，它能够充分考虑制导和控制之间的耦合关系，由于它将二者作为一个整体考虑，根据弹目相对运动信息与导弹自身运动信息直接产生执行机构控制指令，这样既能减少设计周期和成本，还能避免制导系统出现过早失稳现象并大大提高制导精度。早在1983年Williams等[1]就提出将最优控制和估计理论结合用于制导系统设计的一体化思想。考虑到制导控制系统本质非线性特征，Xin(2006)等[2]采用方法研究了六自由度导弹模型下制导与控制一体化最优控制设计问题，该方法通过迭代可近似得到一体化次优控制的数值解，但计算工作量比较大。……