هدایت حلقه بسته با قید بردار سرعت نهایی با ضریب وزنی متغیر با زمان برای شکل دهی پروفیل دستور شتاب

نویسنده

چکیده

در این تحقیق، حل تحلیلی هدایت حلقه‌بسته با قید بردار موقعیت و سرعت نهایی با اعمال ضریب وزنی متغیر با زمان در معیار عملکرد حداقل انتگرال مجذور دستور شتاب با استفاده از تئوری کنترل بهینه به‌دست آمده‌است. دینامیک سیستم، خطی و از مرتبة دلخواه منظور شده و مدل پسا خطی، اما با ضریب متغیر با زمان فرض شده‌‌است. همچنین فرض شده‌است که اندازه و جهت نیروی پیشران وسیلة پروازی قابل تغییر و کنترل باشد. در ادامه، ضرایب وزنی متفاوتی به منظور کاربرد در مأموریت‌های مختلف پیشنهاد و عملکرد قانون هدایت بررسی شده‌است. ضرایب وزنی بنابر نوع مأموریت ممکن است به گونه‌ای انتخاب شود تا شتاب مانوری در لحظات حداکثر فشار دینامیکی، جدایش مراحل یا در لحظة نهایی صفر یا حداقل شود.در این تحقیق، حل تحلیلی هدایت حلقه‌بسته با قید بردار موقعیت و سرعت نهایی با اعمال ضریب وزنی متغیر با زمان در معیار عملکرد حداقل انتگرال مجذور دستور شتاب با استفاده از تئوری کنترل بهینه به‌دست آمده‌است. دینامیک سیستم، خطی و از مرتبة دلخواه منظور شده و مدل پسا خطی، اما با ضریب متغیر با زمان فرض شده‌‌است. همچنین فرض شده‌است که اندازه و جهت نیروی پیشران وسیلة پروازی قابل تغییر و کنترل باشد. در ادامه، ضرایب وزنی متفاوتی به منظور کاربرد در مأموریت‌های مختلف پیشنهاد و عملکرد قانون هدایت بررسی شده‌است. ضرایب وزنی بنابر نوع مأموریت ممکن است به گونه‌ای انتخاب شود تا شتاب مانوری در لحظات حداکثر فشار دینامیکی، جدایش مراحل یا در لحظة نهایی صفر یا حداقل شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Closed-Loop Guidance with Final Velocity Constraint Using Time-Varying Weighting Coefficient for Shaping of Commanded Acceleration

نویسنده [English]

  • سید حمید جلالی نائینی
چکیده [English]

In this paper, a closed-loop optimal guidance with final position and velocity constraints is obtained by applying time-varying weighting coefficient in the performance index in order to shape the commanded acceleration. The control system is assumed to be linear, time-varying, and of arbitrary order with a throttleable engine. The acceleration due to drag is also modeled as a linear function with respect to velocity vector multiplied by a given function of time. In addition, different weighting functions are suggested for different acceleration constraints, such as maximum dynamic pressure, separation of stages, and zero acceleration at the final time. Finally, the performance of the guidance law for a combined weighting function is evaluated and discussed.

کلیدواژه‌ها [English]

  • guidance
  • Optimal control
  • minimum energy
  • time
  • varying weighting coefficient