Skip to content

Nonlinear Robust Control of an Highly Manoeuvrable Missile

This thesis is about control system design for a generic air-to-air missile autopilot and guidance system. For the autopilot, a nonlinear recursive approach is proposed, beginning from a simpler, nominal, implementation to arrive, in the end, to a more complicated robust one. The first two control systems proposed are based on a wiser version of Backstepping, which uses a non-quadratic Lyapunov function to achieve in a more natural way some necessary dynamic cancellations. A faster version of these two autopilots is also designed, including nonlinear damping terms. Then, nonlinear robust control theory is introduced, highlighting the structure of the generic nonlinear uncertain system. A nonlinear robust roll autopilot is designed, including in the robust recursive approach, that shall represent the baseline for the robust versions of the autopilot, also a revisited version of Lyapunov redesign, which has no counterpart in control theory literature. For pitch and yaw dynamics are, finally, proposed the static and dynamic robust recursive designs, two rigorous and systematic approaches to the problem of controlling a nonlinear uncertain system, which seem to be well suited to handle the structure of the missile vector-fields.
To derive the equations of all the nonlinear controllers, a complete, nonlinear dynamical model of the missile is necessary: this is very important, because nonlinear control represents a model based design methodology. The simulation model was developed in the first part of the work, together with the simplified models used for control design. Also, an accurate and very physical-oriented open-loop analysis of the missile behaviour is presented, with some simulations regarding the statically unstable dynamics, the phenomenon of peaking related to finite time explosions and the non-minimum phase.
The final part of the work is dedicated to the guidance system design. A nonlinear, Lyapunov-based, approach is used to guarantee the finite-time convergence to zero of the line-of-sight angular rates. The guidance loop is closed around the dynamic robust recursive controller, which in simulation will show the best performance. In this way, the guidance system and the autopilot will be both of energetic and nonlinear nature, and their integration and coupled functioning shall be really good, as simulations will show in the last part of the thesis.

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista
Mostra/Nascondi contenuto.
Introduction Automatics and control theory should be considered at the top of modern engineering science. Control systems are everywhere and, over time, they are going to be more and more essential (not just incidental, as happens now) for the proper functioning of any system. This thesis is about control system design for a generic air-to-air missile autopilot and guidance system. For the autopilot, a nonlinear recursive approach is proposed, beginning from a simpler, nominal, implementation to arrive, in the end, to a more complicated robust one. The rst two control systems proposed are based on a wiser version of Backstepping, which uses a non-quadratic Lyapunov function to achieve in a more natural way some necessary dynamic cancellations. A faster version of these two autopilots is also designed, including nonlinear damping terms. Then, nonlinear robust control theory is introduced, highlighting the structure of the generic nonlinear uncertain system. A nonlinear robust roll autopilot is designed, including in the robust recursive approach, that shall represent the baseline for the robust versions of the autopilot, also a revisited version of Lyapunov redesign, which has no counterpart in control theory literature. For pitch and yaw dynamics are, nally, proposed the static and dynamic robust recursive designs, two rigorous and systematic approaches to the problem of controlling a nonlinear uncertain system, which seem to be well suited to handle the structure of the missile vector-elds. To derive the equations of all the nonlinear controllers, a complete, nonlinear dynamical model of the missile is necessary: this is very important, because nonlinear control represents a model based design methodology. The simulation model was developed in the rst part of the work, together with the simplied models used for control design. Also, an accurate and very physical-oriented open-loop analysis of the missile behaviour is presented, with some simulations regarding the statically unstable dynamics, the phenomenon of peaking related to nite time explosions and the non-minimum phase. The nal part of the work is dedicated to the guidance system design. A nonlinear, Lyapunov-based, approach is used to guarantee the nite-time convergence to zero of the line-of-sight angular rates. The guidance loop is closed around the dynamic robust recursive controller, which in simulation will show the best performance. In this way, the guidance system and the autopilot will be both of energetic and nonlinear nature, and 9

CONSULTA INTEGRALMENTE QUESTA TESI

La consultazione è esclusivamente in formato digitale .PDF

Acquista
Il miglior software antiplagio

L'unico servizio antiplagio competitivo nel prezzo che garantisce l'aiuto della nostra redazione nel controllo dei risultati.
Analisi sicura e anonima al 100%!
Ottieni un Certificato Antiplagio dopo la valutazione.

Informazioni tesi

  Autore: Giovanni Mattei
  Tipo: Laurea II ciclo (magistrale o specialistica)
  Anno: 2010-11
  Università: Università degli Studi di Roma La Sapienza
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria dei Sistemi
  Relatore: Salvatore Monaco
  Lingua: Inglese
  Num. pagine: 179

FAQ

Per consultare la tesi è necessario essere registrati e acquistare la consultazione integrale del file, al costo di 29,89€.
Il pagamento può essere effettuato tramite carta di credito/carta prepagata, PayPal, bonifico bancario.
Confermato il pagamento si potrà consultare i file esclusivamente in formato .PDF accedendo alla propria Home Personale. Si potrà quindi procedere a salvare o stampare il file.
Maggiori informazioni
Ingiustamente snobbata durante le ricerche bibliografiche, una tesi di laurea si rivela decisamente utile:
  • perché affronta un singolo argomento in modo sintetico e specifico come altri testi non fanno;
  • perché è un lavoro originale che si basa su una ricerca bibliografica accurata;
  • perché, a differenza di altri materiali che puoi reperire online, una tesi di laurea è stata verificata da un docente universitario e dalla commissione in sede d'esame. La nostra redazione inoltre controlla prima della pubblicazione la completezza dei materiali e, dal 2009, anche l'originalità della tesi attraverso il software antiplagio Compilatio.net.
  • L'utilizzo della consultazione integrale della tesi da parte dell'Utente che ne acquista il diritto è da considerarsi esclusivamente privato.
  • Nel caso in cui l’utente che consulta la tesi volesse citarne alcune parti, dovrà inserire correttamente la fonte, come si cita un qualsiasi altro testo di riferimento bibliografico.
  • L'Utente è l'unico ed esclusivo responsabile del materiale di cui acquista il diritto alla consultazione. Si impegna a non divulgare a mezzo stampa, editoria in genere, televisione, radio, Internet e/o qualsiasi altro mezzo divulgativo esistente o che venisse inventato, il contenuto della tesi che consulta o stralci della medesima. Verrà perseguito legalmente nel caso di riproduzione totale e/o parziale su qualsiasi mezzo e/o su qualsiasi supporto, nel caso di divulgazione nonché nel caso di ricavo economico derivante dallo sfruttamento del diritto acquisito.
L'obiettivo di Tesionline è quello di rendere accessibile a una platea il più possibile vasta il patrimonio di cultura e conoscenza contenuto nelle tesi.
Per raggiungerlo, è fondamentale superare la barriera rappresentata dalla lingua. Ecco perché cerchiamo persone disponibili ad effettuare la traduzione delle tesi pubblicate nel nostro sito.
Per tradurre questa tesi clicca qui »
Scopri come funziona »

DUBBI? Contattaci

Contatta la redazione a
[email protected]

Ci trovi su Skype (redazione_tesi)
dalle 9:00 alle 13:00

Oppure vieni a trovarci su

Parole chiave

control
time
nonminimum
finite
phase
manoeuvrability
attack
angles
nonlinear
high
robust
missile
handling

Tesi correlate


Non hai trovato quello che cercavi?


Abbiamo più di 45.000 Tesi di Laurea: cerca nel nostro database

Oppure consulta la sezione dedicata ad appunti universitari selezionati e pubblicati dalla nostra redazione

Ottimizza la tua ricerca:

  • individua con precisione le parole chiave specifiche della tua ricerca
  • elimina i termini non significativi (aggettivi, articoli, avverbi...)
  • se non hai risultati amplia la ricerca con termini via via più generici (ad esempio da "anziano oncologico" a "paziente oncologico")
  • utilizza la ricerca avanzata
  • utilizza gli operatori booleani (and, or, "")

Idee per la tesi?

Scopri le migliori tesi scelte da noi sugli argomenti recenti


Come si scrive una tesi di laurea?


A quale cattedra chiedere la tesi? Quale sarà il docente più disponibile? Quale l'argomento più interessante per me? ...e quale quello più interessante per il mondo del lavoro?

Scarica gratuitamente la nostra guida "Come si scrive una tesi di laurea" e iscriviti alla newsletter per ricevere consigli e materiale utile.


La tesi l'ho già scritta,
ora cosa ne faccio?


La tua tesi ti ha aiutato ad ottenere quel sudato titolo di studio, ma può darti molto di più: ti differenzia dai tuoi colleghi universitari, mostra i tuoi interessi ed è un lavoro di ricerca unico, che può essere utile anche ad altri.

Il nostro consiglio è di non sprecare tutto questo lavoro:

È ora di pubblicare la tesi