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

در این مقاله، مسئله‌ی 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 نمی‌شود. 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 می‌شود توسط یک خودخلبان پایدار شده است، به‌صورت تاخیر مرتبه اول تقریب زده شده و در روند طراحی به همراه معادلات دینامیکی حاکم بر سینماتیک نسبی در نظر گرفته می‌شود. برای حل این مسئله به دلیل غیرخطی بودن معادلات حاکم بر هندسه‌ی درگیری و وجود اغتشاش و نامعینی‌هایی همچون مانور هدف از کنترل مد لغزشی استفاده می‌شود. بنابراین تنها با داشتن محدوده‌ی این نامعینی‌ها می‌توان قانون هدایت را طراحی نمود و نیازی به اندازه‌گیری و یا تخمین آنها در حین رهگیری نیست. متغیر لغزش با توجه به ایده‌ی ناوبری موازی، با استفاده از سرعت نسبی جانبی بین رهگیر و هدف تعریف می‌شود. سپس با طراحی کنترل کننده‌ای که متغیر لغزش را به صفر برساند، خط دید بین رهگیر و هدف نچرخیده و در صورت نزدیک شدن رهگیر به هدف، طبق ایده‌ی ناوبری موازی، برخورد حتمی خواهد بود. از معایب کنترل ساختار متغیر نیز رخ دادن پدیده‌ی نوسانات ناخواسته می-باشد که برای رفع این مشکل در این مقاله، از روش‌ تقریب پیوسته استفاده شده و تابع ناپیوسته‌ی علامت با تابعی پیوسته تقریب زده شده است.