TỔNG HỢP LUẬT DẪN VÀ ĐIỀU KHIỂN CHO MỘT LỚP TÊN LỬA ĐỐI HẢI TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG MẠNG NƠ RON VÀ HỆ MỜ
Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật này tập trung vào việc "Tổng hợp luật dẫn và điều khiển cho một lớp tên lửa đối hải trên cơ sở ứng dụng mạng nơ ron và hệ mờ". Đề tài được đánh giá là cấp thiết trong bối cảnh hiện đại, khi lý thuyết điều khiển thông minh, bao gồm mạng nơ ron nhân tạo và hệ mờ, đóng vai trò nền tảng trong phát triển các hệ thống điều khiển tiên tiến cho ứng dụng quân sự, đặc biệt là tên lửa đối hải – loại vũ khí chiến lược quan trọng trong nhiệm vụ bảo vệ tổ quốc và chủ quyền biển, đảo. Việc nghiên cứu ứng dụng lý thuyết điều khiển thông minh vào tên lửa được xem là cần thiết và mang tính cấp bách.
Mục tiêu chính của luận án là xây dựng phương pháp luận để tổng hợp luật dẫn và điều khiển cho một lớp tên lửa đối hải trong hải quân trong giai đoạn tự dẫn. Phạm vi nghiên cứu giới hạn ở một lớp tên lửa đối hải tấn công mục tiêu di động trong giai đoạn tự dẫn. Nội dung nghiên cứu bao gồm việc xây dựng mô hình toán học mô tả động hình học tên lửa đối hải dưới dạng không gian trạng thái, phát triển thuật toán xác định gia tốc pháp tuyến tối ưu dựa trên mạng nơ ron nhân tạo, và xây dựng thuật toán điều khiển dựa trên lý thuyết điều khiển thông minh. Các phương pháp nghiên cứu chủ yếu là lý thuyết kết hợp mô phỏng thực nghiệm.
Luận án đã đạt được nhiều kết quả quan trọng. Cụ thể, đã xây dựng thành công mô hình toán học mô tả động hình học tự dẫn của tên lửa đối hải, có khả năng tính đến các yếu tố gây sai số động như gia tốc dọc trục, gia tốc trọng trường và gia tốc mục tiêu. Đồng thời, luận án cũng phát triển mô hình toán học mô tả chuyển động quay của tên lửa theo các kênh và tổng hợp thuật toán điều khiển thông minh để ổn định các góc đặc trưng mong muốn.
Các kết quả mô phỏng đã chứng minh tính đúng đắn và hiệu quả của các thuật toán đề xuất. Đặc biệt, thuật toán dẫn tối ưu sử dụng mạng nơ ron nhân tạo và thuật toán điều khiển nơ ron-mờ thích nghi (NFC) cho thấy khả năng vượt trội so với luật dẫn tiếp cận tỉ lệ (PN) và các bộ điều khiển kinh điển như PID, LQR. Điều này được thể hiện rõ trong các kịch bản tốc độ tên lửa và mục tiêu thay đổi, hoặc khi có ảnh hưởng của nhiễu gió, hệ thống điều khiển thông minh vẫn đảm bảo tên lửa trúng mục tiêu một cách chính xác, duy trì ổn định trạng thái góc tấn mong muốn.
Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc xây dựng thuật toán xác định gia tốc pháp tuyến tối ưu cho tên lửa đối hải trong giai đoạn tự dẫn trên cơ sở ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo và ứng dụng lý thuyết mờ thích nghi kết hợp mạng nơ ron để điều khiển cơ cấu lái tên lửa đạt gia tốc pháp tuyến tối ưu. Hướng nghiên cứu tiếp theo được đề xuất là giải quyết vấn đề cực tiểu địa phương trong mạng nơ ron học sâu và phát triển các giải pháp kỹ thuật để xác định chính xác thông số mục tiêu khi chúng thay đổi hướng, gia tốc hoặc trong tình huống tấn công nhiều mục tiêu.