Skip to main content
SUPERVISOR
Farid Sheikholeslam,Majdodin Najafi
فرید شیخ الاسلام (استاد راهنما) مجدالدین نجفی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Moussa
علی موسی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1395

TITLE

Nonlinear Guidance Law Design for Projectile with Lateral Acceleration Constraint
The definition of the issue of guiding projectile is to find a appropriate flight path to reach its target. The “smart” projectile can defined as a guided flying device. In order to provide a successful flight of a projectile, three different systems represented by: guidance system, navigation system and control system should work and run with each other. The task of the guidance law which is a branch of the guidance system is to decide what steps should be taken to reach the target. There are different guidance law that each lead to different paths for the projectile to hit the target. The criteria for a suitable guidance law are: minimization of lateral acceleration, the time to collision, miss distance, impact angle and low sensitivity to noise. The projectile actuators have saturation that leads to constraint the lateral acceleration. Also, navigation sensors are limited in measuring the lateral acceleration of the projectile. Hence, The guidance law for smart projectile is designed by taking into consideration the constraints of the lateral acceleration. Assuming that the target is moving, the velocity and the acceleration of the target are indeterminate but bounded and their upper bound is known. Also, the presence of wind on the projectile path, is considered as a disturbance to the projectile, in which the wind speed is indeterminate but bounded, and its upper bound is know. Hence, the design of a robust guidance law can be a good choice, because of its good robustness to external disturbances and the uncertainty of the target informations.In this thesis, a non-linear robust guidance law is proposed for interception of moving targets in the presence of limitation in the lateral acceleration of a smart air-to-surface projectile. Auper-twisting second-order sliding modeguidance law is alsousedto reduce thechatteringof the guidance law. Numerical simulations and Processor in the loop simulation are implemented to demonstrate the effectiveness of the proposed guidance law. Key Words: 1- Smart projectile 2- Nonlinear robust guidance law 3- Constraint of the lateral acceleratio
مساله هدایت یک وسیله پرتابه بدین‌گونه تعریف می‌شود که توسط مسیر پروازی مناسب به هدف برخورد کند. پرتابه "هوشمند" یک وسیله پرنده هدایت‌شونده اطلاق می‌شود. برای پرواز موفق پرتابه هوشمند سه سیستم مختلف نیاز است که عبارت‌اند از: سیستم هدایت، سیستم ناوبری و سیستم کنترل که باید همزمان فعال و با هم در ارتباط باشند. وظیفه سیستم هدایت تعیین موقعیت نهایی پرتابه و یا تصمیم‌گیری در مورد اقداماتی است که باید به‌ این منظور انجام شود. این کار توسط قانون هدایت انجام می‌شود. قانون‌های هدایت مختلف منجر به طی مسیرهای متفاوتی برای رسیدن پرتابه به هدف می‌شوند. معیارهای یک قانون هدایت مناسب عبارت‌اند از: حداقل شدن شتاب جانبی پرتابه، زمان تا اصابت، خطای اصابت، زاویه اصابت و حساسیت کم نسبت به نویزها و اغتشاشات. پرتابه‌های هوشمند هوا به زمین، دارای اشباع در میزان چرخش سطوح کنترل است که منجر به محدود ‌بودن شتاب جانبی پرتابه می‌شود. همچنین حسگرهای ناوبری در اندازه‌گیری شتاب جانبی لحظه‌ای پرتابه محدودیت دارند. از این رو، حداقل شدن شتاب جانبی یک معیار مناسب جهت طراحی قانون هدایت پرتابه هوشمند است. با فرض این‌که هدف متحرک باشد، سرعت و شتاب هدف نامعین اما کراندار هستند و حد بالای آن‌ها مشخص است. همچنین وجود باد در مسیر حرکت پرتابه، یک اغتشاش وارد به پرتابه محسوب می‌شود که سرعت باد نامعین، اما کراندار و حد بالای آن مشخص است. از این رو طراحی قانون هدایت مقاوم در برابر نامعینی‌ها می‌تواند گزینه‌ای مناسبی باشد. در این پایان‌نامه قانون هدایت غیرخطی مقاوم برای هدایت پرتابه‌های هوشمند هوا به زمین به سمت اهداف متحرک و با وجود محدودیت در شتاب جانبی پرتابه هوشمند، طراحی شده است. به‌منظور کاهش پدیده چترینگ، از قانون هدایت مد لغزشی مرتبه دو فراپیچش استفاده شده است. صحت و دقت قانون هدایت طراحی شده، با شبیه‌سازی و پیاده‌سازی آزمون سخت افزار در حلقه مورد بررسی قرار گرفته است. واژه‌های کلیدی: 1- پرتابه هوشمند 2- قانون هدایت غیرخطی مقاوم 3- محدودیت شتاب جانبی پرتابه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی