طراحی قانون هدایت غیرخطی و مقاوم با در نظر گرفتن دینامیک تقریبی حلقه کنترل

در این مقاله، مسئله ی طراحی قانون هدایت در حضور دینامیک حلقه کنترل و با استفاده از کنترل مد لغزشی مورد بررسی قرار گرفته است. برای این منظور در روند طراحی قانون هدایت، دینامیک پایدار شده حلقه کنترل در نظر گرفته شده که اغلب در طراحی قانون هدایت توسط طراحان دیده نمی شود. اما در عمل دینامیک حلقه کنترل وجود داشته و در نظر نگرفتن آن ممکن است منجر به ناپایداری در حلقه هدایت شود. در این مقاله دینامیک حلقه کنترل که فرض می شود توسط یک خودخلبان پایدار شده است، به صورت تاخیر مرتبه اول تقریب زده شده و در روند طراحی به همراه معادلات دینامیکی حاکم بر سینماتیک نسبی در نظر گرفته می شود. برای حل این مسئله به دلیل غیرخطی بودن معادلات حاکم بر هندسه ی درگیری و وجود اغتشاش و نامعینی هایی همچون مانور هدف از کنترل مد لغزشی استفاده می شود. بنابراین تنها با داشتن محدوده ی این نامعینی ها می توان قانون هدایت را طراحی نمود و نیازی به اندازه گیری و یا تخمین آنها در حین رهگیری نیست. متغیر لغزش با توجه به ایده ی ناوبری موازی، با استفاده از سرعت نسبی جانبی بین رهگیر و هدف تعریف می شود. سپس با طراحی کنترل کننده ای که متغیر لغزش را به صفر برساند، خط دید بین رهگیر و هدف نچرخیده و در صورت نزدیک شدن رهگیر به هدف، طبق ایده ی ناوبری موازی، برخورد حتمی خواهد بود. از معایب کنترل ساختار متغیر نیز رخ دادن پدیده ی نوسانات ناخواسته می-باشد که برای رفع این مشکل در این مقاله، از روش تقریب پیوسته استفاده شده و تابع ناپیوسته ی علامت با تابعی پیوسته تقریب زده شده است.