简化模型下基于Terminal滑模的纵向着舰控制律设计*

（91404部队 秦皇岛 066000）

1 引言

舰载机着舰具有非常高的风险性，舰载机驾驶员完成艰巨的作战任务后心神疲惫，并且在着舰过程中还会受到型误差、舰岛尾流扰动、航母横纵摇等因素的影响，导致人工着舰难度很大，由此自动着舰技术应运而生，其中舰载机着舰控制系统（Automatic Carrier Landing System，ACLS）［1］在自动着舰过程中发挥着至关重要的作用。舰载机着舰控制系统要实现精确着舰的目标，最重要的一点是要具有较快的响应速度及较强的鲁棒性。

传统的PID控制结构简单、易于工程实现，但是其参数设计在一定程度上依赖于试凑和经验［2］，其参数无法随舰载机姿态改变而调整，所以系统的鲁棒性较差。滑模控制［3］是一种变结构的控制方法，它可以使系统在滑模面上作小幅滑动模态运动，处于滑模运动的系统具有很好的鲁棒性。由于滑模控制具有较好的快速性与一定的鲁棒性，很多学者对其在飞行器姿态控制器中的应用进行了研究［4～5］。

考虑到滑模面中引入积分项，有利于减少静差，而Terminal滑模的有限时间到达特性［6～7］，又能进一步提高系统的响应速度。因此本文以F/A-18A舰载机为研究对象，提出一类由误差、误差积分、误差Terminal项综合而成的积分型Terminal滑模控制方法，以进一步提高飞行俯仰通道姿态控制的品质，然后根据Lyapunov稳定性理论分析其稳定性，最后采用Matlab/Simulink仿真验证该Terminal滑模控制方法的正确性和有效性。

2 模型描述

在设计舰载机着舰控制系统时，必须考虑舰上着舰等特点，与飞机陆上着陆有一个平飘过程不同，舰载机采用等角下滑的方式进行着舰［8］，也就是说着舰控制系统如果能使舰载机下滑的姿态角保持恒定［9］，就可以帮助舰载机精确着舰，保证着舰安全。……