摘要

针对空空导弹攻击载机后半球目标的敏捷转弯控制问题,提出了一种基于固定时间稳定理论和抗干扰机制的滑模控制方法。首先,建立了考虑气动干扰的直接力/气动力复合控制的空空导弹运动模型;其次,通过引入分段非线性函数,采用双变幂次快速终端滑模面,设计了一种非奇异固定时间收敛敏捷转弯滑模控制器;再次,为了削弱滑模控制方法的抖振现象,针对一类匹配气动干扰,设计了一种双幂次固定时间收敛的扩张状态观测器(ESO),实现了对气动扰动的快速准确估计以补偿控制律;然后,基于Lyapunov稳定性理论证明了系统的固定时间稳定性,并给出了收敛时间表达式;最后,通过敏捷转弯弹道仿真分析,验证了所提方法的有效性。与以往控制方法相比,本文所提方法能够让导弹在不同初始状态下都能在较小的固定时间内完成敏捷转弯,系统收敛速度较快,有效削弱了抖振并提高了复合控制效率。