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Nonlinear Robust Control of an Highly Manoeuvrable Missile

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CHAPTER 2. STATE OF THE ART AND SYSTEM DESIGN 22 3. the re-entry portion, which begins at some point (not always precisely denable), where the atmospheric drag becomes a signicant force in determining the missiles path, and lasts until impact on the surface of the Earth (i.e., a target). Typically, ballistic missiles rely on one or more boosters and an initial steering vector. They are typically launched in vertical position. After a roll manoeuvre, made to gain a correct attitude, a pitch manoeuvre is made to bend the path of the rocket. Once in ight, they maintain their attitude steering vector with the aid of gyroscopes. Therefore, a ballistic missile may be dened as a missile that is guided during the powered portion of the ight by deecting the thrust vector, becoming a free-falling body after engine cut-o, following a so-said gravity turn parabola. However, as already noted, in ballistic missiles part of the guidance occurs before launch, where an optimal or quite-optimal trajectory is computed, often solving a \two point boundary value problem" 2 . Hence, pre-launch errors translate directly into miss distance, if feedback control is not introduced in the missile system 3 . In fact, one important feature of these missiles is that they are roll stabilized, resulting in simplication of the analysis and synthesis of the control system, since there is no coupling between the longitudinal and the lateral modes. As a result, autopilots for this kind of missile are of primary importance. Ballistic missiles are the type least likely to be intercepted and, also, they can have surprising accuracy. Ballistic missiles can be classied according to their range: short (up to 600 km), intermediate (from 600 km to 4700 km) or long (over 4700 km). Essentially, the dierence between the ballistic (strategic) and aerodynamic (tactical) missiles lies in the fact that the former does not rely upon aerodynamic surfaces to produce lift and consequently follows a ballistic trajectory when thrust is terminated. Aerodynamic missiles, as stated earlier, do have a winged conguration, and the trajectories that they can achieve are much more complicated and less predictable. Also, in ballistic missiles the intent is to hit a given map reference while in aerodynamic missiles it is to intercept a moving and at times highly manoeuvrable target. In Figure 2.2 a typical subdivision in categories of missiles is depicted. 2 A set of Partial Dierential Equations to be solved, which have to satisfy initial and nal value constraints. 3 The typical actuation system utilized for feedback control is Thrust Vector Control (abbr. TVC ), with the presence of little jet engines on the fuselage sides for roll regulation.
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Nonlinear Robust Control of an Highly Manoeuvrable Missile

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Informazioni tesi

  Autore: Giovanni Mattei
  Tipo: Laurea liv.II (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

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Parole chiave

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

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