第4卷第4期 智能系统学报 Vol.4 No.4 2009年8月 CAAI Transactions on Intelligent Systems Ag.2009 doi:10.3969/j.issn.16734785.2009.04.010 一种新型自适应RBF神经网络滑模制导律 章钱，李士勇 (哈尔滨工业大学航天学院，黑龙江哈尔滨150001) 摘要：针对导弹拦截问题，提出一种自适应RBF神经网络滑模制导律.首先根据准平行接近原理和变结构控制理 论设计滑模面，然后将滑模面作为RBF神经网络的输入变量，输出量即为导弹的加速度.为了使得导弹系统能够到 达滑模面，采用自适应算法实时在线调整RBF神经网络的连接权值.该导引律将目标机动视为干扰量，在拦截过程 中不需要测量目标加速度，因此该导引律对目标机动具有较强的鲁棒性.在执行上，只用到了视线角速率，因而实现 简单.仿真结果表明，所提出的导引律和比例导引相比在脱靶量、拦截时间等方面有了很大的提高. 关键词：自适应控制；RBF神经网络；导弹拦截；滑模控制：比例导引律 中图分类号：T叮765.3文献标识码：A文章编号：16734785(2009)04033906 A new adaptive RBFNN sliding mode guidance law for intercepting maneuvering targets ZHANG Qian,LI Shi-yong (School of Astronautics,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001,China) Abstract:A new adaptive radial basis function neural network (RBFNN)sliding mode guidance law was proposed for intercepting maneuvering targets.First of all,we designed a sliding-surface using a quasi-parallel approach principle and variable structure control theory.We then used the sliding surface to input variables to the RBF neu- ral network.In this case,the output was missile acceleration.In order to place the missile system on the sliding surface,we employed an adaptive algorithm that adjusts in real-time the connection weights of the RBF neural net- work.The missile acceleration in a given direction was determined by considering the targets acceleration as a dis- turbance,and thus it was not necessary to measure the targets acceleration directly.Therefore,this guidance law has strong robustness to target maneuvering.The new guidance law,which utilizes line-of-sight (LOS)measure- ment only,is simple to implement.Numerical simulations showed that the proposed guidance law yields better per- formance than proportional navigation. Keywords:adaptive control;RBFNN;missile intercept;sliding model control;proportional navigation 自从20世纪50年代提出比例导引律后，由于较复杂，不利于工程实现. 其实现简单，能有效对付低速小机动目标，因而获得 变结构控制(sliding model control)理论对外部 了较快的发展，先后出现了纯比例导引(PPN)、真比 干扰和参数摄动具有较强的鲁棒性，因此采用滑模 例导引(TPN)以及扩展比例导引(APN)等.但到了 变结构控制是解决导弹制导问题较好的途径.近几 20世纪80年代，高速、大机动目标的出现使得传统 年在该方面的研究较多，设计出了很多制导律.针对 的比例导引律不能达到满意的拦截效果。 线性时变系统的滑动模态运动对于扰动和参数摄动 自适应控制对参数不确定或未知的系统具有较 具有鲁棒性的特点，D.Zou等提出了一种自适应滑 好的控制效果.近年来，基于自适应控制的制导 模制导律ASMG4;文献[5]在非线性系统的基础 律131得到较快发展，它们在对付高速大机动目标 上，应用变结构控制，推导出一种非线性变结构制导 时的拦截精度优于传统制导律.但它们的形式都比 律.虽然上述文献中的变结构制导律在制导过程中 无需测量目标机动的精确值，但无一例外，都需要知 收稿日期：200904-15， 基金项目：国家自然科学基金资助项目(60773065). 道目标机动的上限值.而在实际导弹拦截系统中，目 通信作者：章钱.E-mai:qz50306@163.com. 标机动的上界值一般很难预先测量，且由于存在抖