Teleghidarea rachetelor

Controlul dupa linia de vedere (CLOS -command-to-line-of-sight) a ghidarii rachetelor de aparare (misile) se efectueaza in scopul minimizarii distantei dintre ea si linia imaginara care leaga statia de lansare jsi tinta, care poate fi un obiect aerian inamic. In aceasta maniera acheta va fi obligata sa se situeze pe linia de vedere si sa nu o paraseasca pana la impactul cu tinta. La statia de la sol exista un sistem de control, care ia in consideratie informatiile de urmarire, privind pozitia rachetei, pozitia tintei, viteza unghiulara si acceleratia liniei de vedere, pentru a realiza acceleratia necesara a rachetei. Aceste date se transmit rachetei pe calea radio.

In aceste conditii este necesara utilizarea strategiei "viraj cu rasucire", (BTT - bank-to-turn). Racheta utilizeaza mai intai eleroanele pentru a o roti in directia dorita, figura 7.7, apoi se utilizeaza profundorul pentru a accelera racheta pe linia de vedere. In practica ambele sisteme. Eleroanele si profundorul (elevatorul) sunt actionate simultan, realizandu-se un cuplaj neliniar. In cazul in care se utilizeaza abordarea conventionala a controlului, din cauza acestui cuplaj neliniar, apar dificultati in reactualizarea axelor prin operatii de transformare complicate. Pentru a evita aceste dificultati se apeleaza la conducerea cu controlere bazate pe retele neuronale artificiale in figura 7.8 sunt indicate axele rachetei cu sensurile de rotire aferente. Axa de-a lungul rachetei Xm are unghiul de rotire (roll), axa Ym este orizontala ce trece prin centrul de greutate, cu deviatia q, (pitch) si axa Zm este verticala prin centrul de masa a rachetei, cu sensul inspre pamant, (yaw) cu rata de rotire r. In cadrul sistemului "viraj cu rasucire", controlul se realizeaza prin modificarea unghiului pentru eleron si a unghiului pentru profundor. Pentru controlul unghiului al elevatorului, Lightbody si Irwin au propus in [118] o schema RNA, indicata in figura 7.9 cu intrarile: q rata inclinatiei, unghiul de atac (dintre axa rachetei si planul orizontal), z componenta vitezei pe verticala si z cota rachetei. O bucla separata sa prevazut pentru unghiul de rotire d, in care este montat un filtru F(s), pentru a asigura o margine de faza de 48^o si o margine de modul de 6,8 decibeli. Raspunsul la semnal treapta a acestui controler este indicat in figura 7.10

Ecuatiile pentru rotirea pe axa orizontala (pitch) si a filtrului F(s) au expresiile:

Schema generala, cu structura pentru controlul in spatiul 3D, este indicata in figura 7.11. Iar schema completa a legii de control este indicata in figura 7.12, care cuprinde un model de referinta, Gref(s), controlerul din figura 7.9, asociat cu un bloc de instruire neural si un dispozitiv de ajustare a ponderilor. In schema controlerului RNA, din figura 7.9 si 7.12 este prevazuta o functie de activare sigmoidala, pentru limitarea superioara. Pentru evitarea efectului rezonant provocat de rafalele de vant este introdus pe linia directa a schemei de conducere un nou filtru N s Functiile de transfer ale acestuia si a modelului de proces sunt:

Elementul de comparatie E determina eroarea e=z-z_ref si in baza criteriului de cost J(k) sau cel cumulat J_c(k)

Aceasta structura se incadreaza in categoria sistemelor de conducere adaptiva cu model de referinta utilizand retele neuronale artificiale. Aceasta structura a dat satisfactie in sensul ca racheta este condusa pe linia de vedere, fara erori semnificative.