intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Tổng hợp luật dẫn tối ưu tên lửa đảm bảo độ trượt đủ nhỏ có tính đến tổn hao năng lượng trong quá trình điều khiển

Chia sẻ: ViEngland2711 ViEngland2711 | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

34
lượt xem
3
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài viết trình bày kết quả nghiên cứu tổng hợp luật dẫn tối ưu tên lửa trên cơ sở ứng dụng lý thuyết trò chơi vi phân. Luật dẫn tối ưu này đảm bảo độ trượt tại điểm gặp đủ nhỏ và có tính đến tổn hao năng lượng trong quá trình điều khiển. Tiến hành mô phỏng đánh giá hiệu quả của luật dẫn đề xuất với luật dẫn tối ưu [9] trên phần mềm Matlab Simulink.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Tổng hợp luật dẫn tối ưu tên lửa đảm bảo độ trượt đủ nhỏ có tính đến tổn hao năng lượng trong quá trình điều khiển

Tên lửa & Thiết bị bay<br /> <br /> TỔNG HỢP LUẬT DẪN TỐI ƯU TÊN LỬA ĐẢM BẢO<br /> ĐỘ TRƯỢT ĐỦ NHỎ CÓ TÍNH ĐẾN TỔN HAO NĂNG LƯỢNG<br /> TRONG QUÁ TRÌNH ĐIỀU KHIỂN<br /> Phạm Trung Dũng1, Nguyễn Trọng Hà2*, Đỗ Nam Thắng 3<br /> Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu tổng hợp luật dẫn tối ưu tên lửa<br /> trên cơ sở ứng dụng lý thuyết trò chơi vi phân. Luật dẫn tối ưu này đảm bảo độ<br /> trượt tại điểm gặp đủ nhỏ và có tính đến tổn hao năng lượng trong quá trình điều<br /> khiển. Tiến hành mô phỏng đánh giá hiệu quả của luật dẫn đề xuất với luật dẫn tối<br /> ưu [9] trên phần mềm Matlab Simulink. So sánh các kết quả mô phỏng đã chứng tỏ,<br /> luật dẫn mới này có thể giảm độ trượt tại điểm gặp khi mục tiêu cơ động với cường<br /> độ lớn (9g) là khoảng 2,267m trong khi luật dẫn tối ưu có thể không tiêu diệt được<br /> mục tiêu (độ trượt tại điểm gặp khoảng 53.69m). Với luật dẫn đề xuất, quá tải tên<br /> lửa giảm từ 22% đến 46% so với quá tải tên lửa sử dụng luật dẫn tối ưu trong cùng<br /> một điều kiện mô phỏng.<br /> Tõ khãa: Tên lửa; Luật dẫn; Tối ưu; Trò chơi vi phân; Độ trượt.<br /> <br /> 1. ĐẶT VẤN ĐỀ<br /> Độ trượt là một trong những chỉ tiêu quan trọng cần được tính đến trước tiên trong tổng<br /> hợp luật dẫn tên lửa (TL). Để đảm bảo dẫn TL đến tiêu diệt được mục tiêu (MT) đòi hỏi<br /> độ trượt phải đủ nhỏ trong mọi tình huống MT cơ động.<br /> Lý thuyết trò chơi vi phân xuất hiện vào những năm 60 của thế kỷ trước do nhu cầu<br /> nghiên cứu các đối tượng có điều khiển trong tình huống đối lập nhau mà chuyển động của<br /> chúng được mô ta qua hệ thống các phương trình vi phân. Trong lý thuyết trò chơi vi phân,<br /> những nghiên cứu về quá trình “đuổi bắt-lẩn trốn” của các đối tượng có điều khiển chiếm<br /> một vị trí quan trọng.<br /> Việc ứng dụng lý thuyết trò chơi vi phân cho phép hạn chế được một số các giả định<br /> khi tổng hợp các luật dẫn tối ưu, đảm bảo các luật dẫn được tổng hợp mới có tính thực tế<br /> hơn. Những năm gần đây, trên thế giới đã có những nghiên cứu tổng hợp luật dẫn tên lửa<br /> trên cơ sở ứng dụng lý thuyết trò chơi vi. Trong tài liệu tham khảo [5] Battistini, S. Shima,<br /> T. tổng hợp luật dẫn trò chơi vi phân theo góc hướng tên lửa và mục tiêu. Luật dẫn mới<br /> này giúp cải thiện khả năng tiêu diệt mục tiêu trong vùng tiêu diệt đã xác định trước.<br /> Trong tài liệu [7], các tác giả đã tổng hợp một luật dẫn trò chơi vi phân với việc lựa chọn<br /> hàm chỉ tiêu chất lượng là các thành phần vận tốc tương đối giữa tên lửa và mục tiêu. Các<br /> kết quả mô phỏng trong bài báo đã chứng tỏ được sự cải thiện tham số độ trượt tại điểm<br /> gặp. Oshman, Y. and Rad, D.A. [8], đã đề xuất luật dẫn trò chơi vi phân mới, trong đó<br /> thông tin về tư thế của mục tiêu được xác định qua xử lý ảnh. Do sử dụng bộ tọa độ xử lý<br /> ảnh nên có thể giảm vùng dự đoán gia tốc chuyển động của mục tiêu. Điều này làm đơn<br /> giản quá trình tính toán và tăng độ chính xác dẫn. Đặc điểm chung của các công trình này<br /> là tổng hợp luật dẫn trò chơi vi phân đảm bảo độ trượt nhỏ nhất, hàm chỉ tiêu chất lượng<br /> có dạng J  y t g  mà chưa tính đến tổn hao năng lượng trong quá trình điều khiển tên<br /> lửa. Trong thực tế, mục tiêu cơ động ngẫu nhiên và cơ động với cường độ cao thì vấn đề<br /> tiết kiệm năng lượng cũng cần phải được tính đến. Việc tổng hợp luật dẫn theo hướng này<br /> hiện chưa có công bố công khai ở trong và ngoài nước.<br /> 2. TỔNG HỢP LUẬT DẪN TRÒ CHƠI VI PHÂN<br /> Các luật dẫn tối ưu thường được tổng hợp với các giả thiết các mô hình mục tiêu như:<br /> MT không cơ động hoặc thông tin đầy đủ về sự cơ động trong tương lai của MT [3,9].<br /> <br /> <br /> 18 P. T. Dũng, N. T. Hà, Đ. N. Thắng, “Tổng hợp luật dẫn tối ưu… quá trình điều khiển.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> Như vậy, các luật dẫn tối ưu này không sát với điều kiện thực tế vì không tính đến khả<br /> năng phản kháng của MT. Luật dẫn trò chơi vi phân được xây dựng khi không có giả định<br /> về chuyển động tương lai của MT mà thay vào đó là xem xét các khả năng cơ động (đối<br /> kháng) của MT. Điều này có thể giải thích rõ hơn trên hình 1.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 1. Quá trình “đuổi bắt - lẩn trốn” Hình 2. Quỹ đạo TL, MT<br /> của TL và MT. trong không gian.<br /> Quá trình “đuổi bắt-lẩn trốn” của TL và MT diễn ra như sau: Luật dẫn trò chơi vi phân<br /> cố gắng đưa TL tới vùng mà TL có thể tiêu diệt MT với độ trượt nhỏ nhất, vùng đó là<br /> đường tròn có bán kính rTL. Trong khi đó, MT thực hiện các chiến thuật cơ động để tránh<br /> xa vùng hoạt động của TL sao cho độ trượt tại điểm gặp là lớn nhất (càng xa vòng tròn đó<br /> càng tốt). Chiến lược tối ưu sẽ đạt được tại điểm G, điểm G được gọi là điểm yên ngựa của<br /> lý thuyết trò chơi. Nếu điểm yên ngựa đó là ổn định thì nó cũng chính là chiến lược tối ưu<br /> cần tìm. Như vậy, để tổng hợp được luật dẫn theo lý thuyết trò chơi vi phân chúng ta phải<br /> tiến hành giải bài toán theo hai bước. Bước 1, điều kiện cần: Chúng ta đi tìm cặp chiến<br /> lược tối ưu của TL và MT (điểm yên ngựa). Bước 2, điều kiện đủ: Chứng minh điểm yên<br /> ngựa đó là ổn định.<br /> Kết hợp tiêu chí độ trượt h tại điểm gặp đủ nhỏ có tính đến tổn hao năng lượng trong quá<br /> trình điều khiển, theo các tài liệu số [1,4] ta có, thể chọn hàm chỉ tiêu chất lượng như sau:<br /> g t<br /> 1  1<br /> J   h t g     2 D 2 dt<br /> 2<br /> (1)<br /> 2  2 0<br /> Với tg là thời điểm TL gặp MT;  là tốc độ đường ngắm TL-MT; D là khoảng cách<br /> tương đối giữa TL và MT.<br /> Điều kiện cần:<br /> Giả thiết gia tốc TL và gia tốc MT thỏa mãn ràng buộc sau:<br /> <br />  WTLmax  WTL*  WTLmax<br /> <br />  (2)<br /> <br /> WMT max  WMT  WMT max<br /> <br />  * <br /> <br /> <br /> <br /> Theo lý thuyết trò chơi vi phân, ta cần tìm các chiến lược điều khiển tối ưu TL WTL* và<br /> *<br /> MT WMT thỏa mãn bất đẳng thức kép sau [3, 6]:<br /> J (WTL* ,WMT<br /> <br /> )  J (WTL* ,WMT<br /> *<br /> )  J (WTL ,WMT<br /> *<br /> ) (3)<br /> Trong tài liệu tham khảo [2] các tác giả đã xác định được các biểu thức sau:<br /> Độ trượt tức thời:<br /> D 2 D 2 D 2<br /> h   (4)<br /> V Vtc D<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 19<br /> Tên lửa & Thiết bị bay<br /> <br /> Tốc độ thay đổi độ trượt tức thời:<br /> D <br /> Vh  h   VMT sin MT     VTL sin TL     WMT  WTL  D   (5)<br /> <br /> D<br /> Với: WTL  VTL TL cos TL    là thành phần gia tốc TL vuông góc với đường ngắm;<br /> W   V  cos     là thành phần gia tốc MT vuông góc với đường ngắm.<br /> MT MT MT MT<br /> <br /> Gia tốc thay đổi độ trượt tức thời:<br /> Wh  Vh  WMT<br /> <br />  WTL (6)<br /> <br /> Trong đó: θTL: Góc nghiêng quỹ đạo TL; θMT: Góc nghiêng quỹ đạo MT; V TL : Véc tơ<br />  <br /> vận tốc TL; V MT : Véc tơ vận tốc MT; V : Véc tơ vận tốc tương đối giữa TL và MT;<br />   <br /> V tc : Véc tơ tốc độ tiếp cận giữa TL và MT; W TL : Véc tơ gia tốc TL; W MT : Véc tơ gia tốc<br /> MT; j: Góc đường ngắm TL-MT so với mặt phẳng ngang; h: Độ trượt tức thời.<br /> Để giải bài toán tìm các chiến lược điều khiển tối ưu WTL* và WMT<br /> *<br /> ta xây dựng hàm<br /> Hamilton theo lý thuyết điều khiển tối ưu như sau:<br /> H  vVh  wWh  J  2 D 2 (7)<br /> H  v  VMT sin MT     VTL sin TL    <br /> D <br /> D<br /> <br /> WMT WTL  D   <br /> w WMT<br /> <br /> WTL   J  2 D 2 (8)<br /> Trong đó: v , w , e là các thừa số Lagrange chưa xác định. Theo tài liệu [4], e có thể<br /> lấy theo biểu thức:<br />  D0 <br /> 3<br /> <br /> <br /> e    (9)<br />  D <br /> Độ biến thiên của các thừa số v , w được tính theo hệ phương trình Hamilton. Kết hợp với<br /> điều kiện đầu v (t g )  Dtd ( Dtd là bán kính sát thương của đầu đạn TL), v (t g )  0 ta có:<br /> v  D (10)<br />  tf<br /> 2 D 3<br /> <br /> w    D  0<br />  dt (11)<br /> 0 <br />  DD <br /> Thay v , w , J vào (8), ta viết lại hàm Hamilton như sau:<br /> <br />   WMT<br /> <br /> sin MT    WTL sin TL    <br /> H  D <br />     <br />   MT cos MT    TL cos TL    <br />  <br />  <br /> DTL MT <br /> W <br />  W <br />     <br /> D<br /> WTLMT WMT  <br /> TL <br /> MT TL<br /> <br /> <br /> tf<br />  2 D03  D3<br /> W <br /> W <br />    D   dt   2 0 (12)<br />  DD  D<br /> T M<br /> 0<br /> <br /> <br /> Để xác định được các chiến lược điều khiển tối ưu WTL* , WMT<br /> *<br /> là các cực trị của hàm<br /> Hamilton (12) ta cần giải hệ phương trình:<br /> <br /> <br /> 20 P. T. Dũng, N. T. Hà, Đ. N. Thắng, “Tổng hợp luật dẫn tối ưu… quá trình điều khiển.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> <br />  H D 2TL2 MT<br /> <br /> <br /> <br />   MT TL<br /> W <br />  W <br />  D    <br /> WMT  TL MT MT TL <br /> <br />  <br /> 2<br /> <br />  W   W <br /> <br /> <br /> <br />  D 2TL MT D sin MT   <br /> t g<br /> <br /> <br />     Ddt  0<br /> <br />  WTLMT WMT  <br /> TL MT cos MT    0<br />  (13)<br /> <br />  H D 2TL MT<br /> 2<br /> <br />     MT TL<br /> W <br />  W <br />  D     <br />   TL MT MT TL <br /> <br />   <br /> 2<br />  W TL W   W <br /> <br /> <br /> <br />  D 2TL MT D sin TL   <br /> t g<br /> <br /> <br />     Ddt  0<br /> <br />  WTLMT WMT  <br /> TL TL cos TL    0<br /> <br /> <br /> Giải hệ phương trình (13) ta được:<br /> y  TL  D   x<br /> WTL*  (14)<br />    MT TL<br /> <br /> <br /> *<br /> y  MT  D   x <br /> WMT  (15)<br />    MT TL<br /> <br /> Trong đó:<br /> 2<br /> b1  a1b2  a2b1  a1c2  a2 c1  c1  a1b2  a2b1 <br /> x 2<br />  2<br /> (16)<br /> a1  a1c2  a2 c1  a1  a1c2  a2 c1 <br /> a2 b1  a1b2<br /> y (17)<br /> a1c2  a2 c1<br /> D sin MT     2 D03 <br /> t f<br /> <br /> <br /> a1  D 2TL2 MT ; b1  D 2 TL MT ; c1   <br />   D   dt (18)<br /> MT cos MT    0  DD <br /> D sin TL     2 D03 <br /> t f<br /> <br /> <br /> a2  D 2 TL MT 2   <br />   D   dt (19)<br />    TL MT ; c2 <br /> <br /> 2<br /> b<br /> ; 2 D<br />  cos     TL<br />  TLDD  0<br /> <br /> Như vậy, các giá trị nghiệm tìm được theo (14) và (15) là các chiến lược tối ưu (điểm<br /> yên ngựa). Trong đó, phương trình (15) chính là phương trình luật dẫn trò chơi vi phân<br /> (DGL - Differential game guidance law) đảm bảo TL bám theo MT với độ trượt nhỏ<br /> nhất, phương trình (14) là chiến lược cơ động tối ưu của MT nhằm “lẩn trốn” sự “đuổi<br /> bắt” của TL.<br /> Điều kiện đủ:<br /> Trong lý thuyết điều khiển tối ưu cần phân biệt rõ giữa điểm yên ngựa lý thuyết trò<br /> chơi và điểm yên ngựa trong phép tính vi phân. Sự tồn tại các nghiệm theo (14) và (15)<br /> không có nghĩa là điểm yên ngựa sẽ tồn tại. Theo [4] điểm yên ngựa của lý thuyết trò chơi<br /> vi phân trùng với điểm yên ngựa của phép tính vi phân khi:<br /> 2 H 2 H 2 H<br />  0 (20)<br /> WTL*2 WMT<br /> *2 *<br /> WMT WTL*<br /> 2 H 2 H 2 H<br /> Tính các giá trị , và thay vào (20). Sau các phép biến đổi<br /> WTL*2 WMT*2 *<br /> WMT WTL*<br /> tương đương, ta được:<br />      0<br /> 2<br /> MT TL (21)<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 21<br /> Tên lửa & Thiết bị bay<br /> <br /> Bất phương trình (21) luôn đúng, điều này chứng tỏ điểm yên ngựa ổn định, hay (14)<br /> và (15) là các chiến lược tối ưu cần tìm.<br /> 3. MÔ PHỎNG ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ LUẬT DẪN<br /> Mục đích của phần này là tiến hành khảo sát đánh giá hiệu quả của luật dẫn được xây<br /> dựng theo lý thuyết trò chơi vi phân. Luật dẫn này được so sánh với luật dẫn tối ưu được<br /> xây dựng trong tài liệu tham khảo [9] trong cùng một điều kiện mô phỏng. Các kết quả mô<br /> phỏng quỹ đạo TL, MT sẽ được thực hiện trong không gian. Các tham số dùng để so sánh,<br /> đánh giá hai luật dẫn này bao gồm: Độ cong quỹ đạo TL, độ trượt tại điểm gặp (ĐTTĐG)<br /> và quá tải yêu cầu trung bình (QTYCTB) của TL.<br /> Phương trình luật dẫn tối ưu [9]:<br /> <br /> N OGLWMT <br /> N OGLWTLtd 2<br /> TML (e   1)<br /> WTL _ OGL  N OGLVtc <br /> <br />   (22)<br /> 2 td2<br /> 6 2 (e   1)<br /> Trong đó: Hệ số tỉ lệ tối ưu N OGL  ; TML là hằng<br /> 2 3  3  6  6 2 12 e  3e2 <br /> số thời gian máy lái (Chọn bằng 1s khi mô phỏng); td là thời gian dẫn;   td / TML ; WTLtd<br /> <br /> <br /> <br /> là gia tốc tạo được của TL.<br /> Giả thiết tham số ban đầu của TL và MT như sau:<br /> RTLX  0 m; RTLY  10000 m; RTLZ  0 m; VTL  900 m/s; td  10 s; nTLmax  30 g;<br /> RMTX  10000 m; RMTZ  300 m.<br /> Các tình huống mô phỏng của MT được thể hiện trên bảng 1:<br /> Bảng 1. Các tình huống của mục tiêu.<br /> Tình huống<br /> Tham số<br /> 1 2 3 4 5 6 7 8<br /> VMT m/s 700 450 700 450 450 450 700 -350<br /> RMTY Km 12 12 12 12 12 12 12 5<br /> <br /> W MT _ XY m/s2 0 0 0 0 0 0 0 0<br /> <br /> WMT _ XZ m/s2 0 0 0 0 -20, 20 20, -20 0 -30<br /> <br /> WMT _P m/s2 0 0 30 -30 0 0 0 0<br /> <br /> WMT _T m/s2 30 -30 0 0 0 0 90 0<br /> Kết quả mô phỏng các tình huống 1, 2, 3 và 4 được thể hiện trên hình 2, 3 và bảng 2.<br /> Kết quả mô phỏng các tình huống này cho thấy, khi mục tiêu cơ động bay vào với gia<br /> tốc nhỏ (30m/s2) theo các hướng khác nhau thì cả hai luật dẫn đều có thể đưa TL tới gặp<br /> mục tiêu. Trong các trường hợp này, ĐTTĐG khi sử dụng luật dẫn DGL đều nhỏ hơn<br /> khi sử dụng luật dẫn OGL. Ở tình huống 1, ĐTTĐG khi sử dụng luật dẫn DGL nhỏ hơn<br /> 0,781m so với khi sử dụng luật dẫn OGL. Trong tình huống 2 là 0,916m, tình huống 3 là<br /> 1,128m và trong tình huống 4 là 1,029m. Quỹ đạo luật dẫn DGL thẳng hơn quỹ đạo luật<br /> dẫn OGL, đồng nghĩa với việc QTYCTB của luật dẫn DGL nhỏ hơn quá tải yêu cầu của<br /> luật dẫn OGL. QTYCTB của luật dẫn DGL giảm so với QTYCTB của luật dẫn OGL<br /> trong tình huống 1 là 31%, tình huống 2 là 39%, tình huống 3 là 42% và trong tình<br /> huống 4 là 22%.<br /> <br /> <br /> <br /> 22 P. T. Dũng, N. T. Hà, Đ. N. Thắng, “Tổng hợp luật dẫn tối ưu… quá trình điều khiển.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> Bảng 2. Kết quả mô phỏng Bảng 3. Kết quả mô phỏng<br /> tình huống 1,2,3,4. tình huống 5,6,7,8.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 3. Quá tải TL, MT trong Hình 4. Quá tải TL, MT trong<br /> tình huống 1, 2. tình huống 3, 4.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 5. Quỹ đạo TL, MT trong Hình 6. Quá tải TL, MT trong<br /> tình huống 5, 6. tình huống 5, 6.<br /> Kết quả mô phỏng tình huống 5 và 6 được thể hiện trên hình 5, 6 và bảng 3.<br /> Mặc dù mục tiêu cơ động với cường độ nhỏ (2g) nhưng do cơ động phức tạp (zic - zac)<br /> trong mặt phẳng ngang nên độ cong quỹ đạo TL lớn. QTYCTB của TL trong tình huống 5<br /> khi sử dụng luật dẫn OGL là 11,17g, nhiều hơn khi sử dụng luật dẫn DGL 34% (QTYCTB<br /> của luật dẫn DGL là 7,341g). Trong tình huống 6, QTYCTB của luật dẫn DGL là 7,015g.<br /> Giá trị này nhỏ hơn 27% so với QTYCTB của luật dẫn OGL (9,556g). ĐTTĐG khi sử<br /> dụng luật dẫn DGL nhỏ hơn 0,932m so với khi sử dụng luật dẫn OGL trong tình huống 5<br /> và nhỏ hơn 0,625m trong tình huống 6.<br /> Kết quả mô phỏng tình huống 7 trên hình 7, 8 và bảng 3.<br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 23<br /> Tên lửa & Thiết bị bay<br /> <br /> Trong trường hợp này, trong khi luật dẫn DGL vẫn có thể đưa TL đến gặp MT với<br /> ĐTTĐG nhỏ (2,267m) thì luật dẫn OGL không thể tiêu diệt được mục tiêu (ĐTTĐG lớn:<br /> 53,69m). QTYCTB của luật dẫn DGL là 10,02g, quá tải yêu cầu cực đại là 18,71g. Khi sử<br /> dụng luật dẫn OGL thì QTYCTB là 26,59g. Tuy nhiên giá trị cực đại của quá tải yêu cầu<br /> tại lân cận điểm gặp lớn hơn nhiều giới hạn quá tải tạo được của lớp TL đã chọn<br /> max<br /> ( nTL  30 g). Vì vậy, luật dẫn OGL chỉ có thể tiêu diệt được các MT cơ động với cường<br /> độ nhỏ hơn 9g. Luật dẫn DGL đã chứng tỏ có thể tiêu diệt hiệu quả các MT cơ động với<br /> cường độ đến 9g và có thể lớn hơn.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 7. Quỹ đạo TL, MT trong Hình 8. Quá tải TL, MT trong<br /> tình huống 7. tình huống 7.<br /> <br /> Tình huống 8 là trường hợp MT bay ra, kết quả mô phỏng trên hình 9, 10 và bảng 3.<br /> <br /> <br /> <br /> <br /> Hình 9. Quỹ đạo TL, MT trong Hình 10. Quá tải TL, MT trong<br /> tình huống 8. tình huống 8.<br /> Trong tình huống 8, ĐTTĐG khi sử dụng các luật dẫn OGL và DGL lần lượt là 1,523m và<br /> 0,627m. Quỹ đạo TL luật dẫn DGL trong tình huống này ngắn hơn quỹ đạo TL luật dẫn OGL.<br /> QTYCTB của TL khi sử dụng luật dẫn DGL giảm 29% so với khi sử dụng luật dẫn OGL.<br /> 4. KẾT LUẬN<br /> Bài báo đã tổng hợp được luật dẫn tối ưu TL trên cơ sở ứng dụng lý thuyết trò chơi vi<br /> phân đảm bảo độ trượt đủ nhỏ có tính đến tổn hao năng lượng trong quá trình điều khiển.<br /> Kết quả mô phỏng đã chứng tỏ luật dẫn TL đề xuất có khả năng dẫn TL đến gặp MT ngay<br /> cả trong trường hợp MT cơ động với cường độ lớn hơn 9g. Quỹ đạo luật dẫn DGL được<br /> <br /> <br /> 24 P. T. Dũng, N. T. Hà, Đ. N. Thắng, “Tổng hợp luật dẫn tối ưu… quá trình điều khiển.”<br /> Nghiên cứu khoa học công nghệ<br /> <br /> nắn thẳng hơn quỹ đạo luật dẫn OGL và QTYCTB của luật dẫn DGL nhỏ hơn QTYCTB<br /> của luật dẫn OGL từ 22% đến 46% trong từng tình huống cụ thể.<br /> TÀI LIỆU THAM KHẢO<br /> [1]. Phạm Trung Dũng, Vũ Xuân Đức. “Cơ sở điều khiển tối ưu trong các hệ thống kỹ<br /> thuật”. Nhà xuất bản Quân đội Nhân dân, 2012.<br /> [2]. Phạm Trung Dũng, Nguyễn Trọng Hà, Nguyễn Đức Thi (2016), "Tổng hợp luật dẫn<br /> tối ưu tên lửa đảm bảo độ trượt nhỏ nhất trên cơ sở ứng dụng lý thuyết trò chơi vi<br /> phân", Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, số 41, tr.19-26.<br /> [3]. А.И. Канащенкова, В.И. Меркулова. “Авиационные системы<br /> радиоуправления”. Мoсква, Том 1,2,3, 2003.<br /> [4]. Брейсон А., Хо Ю-Ши. “Прикладная теория оптимального управления”. М.:<br /> Мир. 1972.<br /> [5]. Battistini, S. Shima, T. “Differential games missile guidance with bearings-only<br /> measurements”. Aerospace and Electronic Systems, IEEE Transactions on, vol.50,<br /> pp.2906-2915, 2014.<br /> [6]. Farhan A. Faruqi. “Differential Game Theory Application to Intelligent Missile<br /> Guidance”. © Commonwealth of Australia. 2013.<br /> [7]. Ming-Hsiung Hsueh, Chin-I Huang, Li-Chen Fu. “A Differential Game Based<br /> Guidance Law for the Interceptor Missiles”. Industrial Electronics Society, IECON,<br /> 33rd Annual Conference of the IEEE, pp.665-670, 2007.<br /> [8] Oshman, Y. and Rad, D.A (2006). “Differential-Game-Based Guidance Law using<br /> Target Orientation Observations”. IEEE Transactions on Aerospace and<br /> Electronic Systems, vol. 42, pp. 319-326.<br /> [9]. Paul Zarchan. “Tactical and strategic missile guidance”. Sixth edition, 2012.<br /> ABSTRACT<br /> A DIFFERENTIAL GAME BASED MISSILE GUIDANCE LAW<br /> FOR REDUCTION OF MISS DISTANCE WITH ENERGY-EFFICIENCY<br /> In this paper, a novel missile guidance law which is based on the utilization of<br /> the differential game theory for reducing miss distance and maximizing energy<br /> efficiency is proposed. A simulation is conducted on Matlab Simulink to<br /> demonstrate performance of our proposed solution. Simulation results show that, in<br /> comparison with the optimal guidance law (OGL), our proposed guidance law can<br /> reduce the final miss distance to approximately 2,267m while OGL law might<br /> produce the final miss distance of about 53,69m in the case of a high maneuvering<br /> target. In term of commanded acceleration, our solution allows to cut down from<br /> 22% to 46% in average as compared to that of the OGL law.<br /> Keywords: Missile; Guidance law; Optimal; Different game theory; Miss distance.<br /> <br /> Nhận bài ngày 09 tháng 3 năm 2017<br /> Hoàn thiện ngày 12 tháng 4 năm 2017<br /> Chấp nhận đăng ngày 20 tháng 6 năm 2017<br /> 1<br /> Địa chỉ: Học viện Kỹ thuật quân sự ;<br /> 2<br /> Học viện Phòng không-Không quân ;<br /> 3<br /> Viện Khoa học và Công nghệ quân sự.<br /> *<br /> E-mail: nguyentrongha.tdh@gmail.com<br /> <br /> <br /> <br /> Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 49, 06 - 2017 25<br />
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2