قانون هدایت غیرخطی مقاوم با قید زاویه برخورد محدود مبتنی بر بازی دیفرانسیلی
نویسندگان
1 نویسنده مسئول: استادیار، مجتمع دانشگاهی مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالکاشتر، تهران، ایران
2 کارشناسی ارشد، مجتمع دانشگاهی مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالکاشتر، تهران، ایران
3 استادیار، مجتمع دانشگاهی مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالکاشتر، تهران، ایران
doi
چکیده
با پیشرفت فنآوری، اهدافی در کلاسهای گوناگون و با ویژگیهای متنوع پا به عرصه میدان گذاشتهاند. رهگیرها نیز خود دارای محدودیتهایی از قبیل ابعاد، مقدار سوخت و توانایی مانور اجرا هستند. لذا بهمنظور برخورد مؤثرتر به هدف و حصول عملکرد بهتر، ارائه روشهای هدایتی جدید امری ضروری است. رویکرد اصلی این پژوهش؛ طراحی قانون هدایت مقاوم با زاویه برخورد محدود با استفاده از تئوری بازی دیفرانسیلی و کنترل بهینه غیرخطی است. در این رویکرد شتاب رهگیر و شتاب هدف بهعنوان دو ورودی مجزا محاسبه میشوند؛ رهگیر به دنبال کمینه کردن تابع هزینه و همزمان با آن فرض میشود که هدف به دنبال بیشینه کردن همان تابع هزینه است. برای این منظور، با در نظر گرفتن معادلات غیرخطی دارای نامعینی یک قانون هدایت مقاوم مبتنی بر معادلات ریکاتی وابسته به حالت ارائهشده است. در اینجا، رویکرد تبدیل مسئله کنترل مقاوم به کنترل بهینه است و با استفاده از روش بهینه معادلات ریکاتی وابسته به حالت به حل مسئله پرداختهشده است. قانون ارائهشده برای دو سناریو رهگیر با سرعت ثابت و سرعت متغیر، با در نظر گرفتن آیرودینامیک رهگیر، شبیهسازی و نتایج آن برای سناریوهایی با زوایای مسیر پرواز اولیه بزرگ رهگیر و اهداف با مانورهای پله، سینوسی و تصادفی ارائهشده است. همچنین، در انتها با مقایسه روش پیشنهادی در این مقاله با روش ناوبری تناسبی افزوده، نشان داده میشود که رهگیر در مدتزمان و فاصله از دست دهی کمتر و مسیر پیمایش کوتاهتر به هدف مانوری برخورد میکند و عملکرد مطلوبتری دارد.
