info@luanan.net.vn
Luận án DOCX

Luận án 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

Năm2025
Lĩnh vựcĐiện kỹ thuật
Ngôn ngữTiếng Việt, Tiếng Anh

Mô tả tài liệu

Tên luận án:

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

Ngành:

Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

Tóm tắt nội dung tài liệu:

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.

Mục lục chi tiết:

  • MỞ ĐẦU

    • 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
    • 2. Mục tiêu nghiên cứu
    • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
    • 4. Nội dung nghiên cứu
    • 5. Phương pháp nghiên cứu
    • 6. Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của luận án
    • 7. Bố cục của luận án
  • CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN TÊN LỬA ĐỐI HẢI

    • 1.1. Khảo sát chuyển động của tên lửa đối hải trong không gian
      • 1.1.1. Hệ tọa độ khảo sát chuyển động của tên lửa
      • 1.1.2. Các góc đặc trưng của tên lửa trong không gian
    • 1.2. Điều khiển tên lửa đối hải
      • 1.2.1. Tổng quan về tổ hợp tên lửa đối hải
      • 1.2.2. Hệ thống điều khiển tên lửa
      • 1.2.3. Các phương pháp dẫn tên lửa
    • 1.3. Lý thuyết về điều khiển tối ưu cho hệ phi tuyến
    • 1.4. Tổng quan về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước
      • 1.4.1. Tổng quan về các nghiên cứu trên thế giới
      • 1.4.2. Tổng quan về các nghiên cứu trong nước
    • 1.5. Đặt bài toán nghiên cứu
      • 1.5.1. Phát biểu bài toán
      • 1.5.2. Các điều kiện và giới hạn bài toán
      • 1.5.3. Phương pháp và hướng giải bài toán
  • CHƯƠNG 2. TỔNG HỢP THUẬT TOÁN XÁC ĐỊNH GIA TỐC PHÁP TUYẾN TỐI ƯU CHO MỘT LỚP TÊN LỬA ĐỐI HẢI TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG MẠNG NƠ RON NHÂN TẠO

    • 2.1. Mô hình động học tự dẫn tên lửa đối hải
    • 2.2. Thuật toán xác định gia tốc pháp tuyến tối ưu cho một lớp tên lửa đối hải trên cơ sở ứng dụng mạng nơ ron nhân tạo
      • 2.2.1. Thuật toán xác định gia tốc pháp tuyến tối ưu
      • 2.2.2. Giải thuật xác định gia tốc pháp tuyến tối ưu
  • CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN NƠ RON-MỜ-THÍCH NGHI CHO MỘT LỚP TÊN LỬA ĐỐI HẢI

    • 3.1. Mô hình động học tên lửa đối hải
      • 3.1.1. Các thành phần lực và mô men tác động lên tên lửa đối hải
      • 3.1.2. Phương trình chuyển động của tên lửa đối hải
        • 3.1.2.1. Hệ Phương trình chuyển động của tên lửa đối hải
        • 3.1.2.2. Mô hình chuyển động quay theo kênh ngang
        • 3.1.2.3. Phương trình chuyển động quay theo kênh đứng
    • 3.2. Bài toán điều khiển
    • 3.3. Thuật toán điều khiển tên lửa bám theo gia tốc pháp tuyến tối ưu
      • 3.3.1. Lý thuyết về bộ điều khiển nơ ron –mờ thích nghi
      • 3.3.2. Thuật toán điều khiển nơ ron –mờ thích nghi cho tên lửa đối hải
  • CHƯƠNG 4. MÔ PHỎNG KHẢO SÁT, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TÊN LỬA ĐỐI HẢI

    • 4.1. Khảo sát đánh giá hiệu quả của phương pháp dẫn
      • 4.1.1. Mô hình vòng điều khiển tự dẫn
      • 4.1.2. Kết quả mô phỏng
    • 4.2. Khảo sát hệ thống điều khiển theo góc tấn tên lửa đối hải
    • 4.3. Kết luận chương 4
  • KẾT LUẬN

    • 1. Những kết quả nghiên cứu đạt được
    • 2. Những đóng góp mới
    • 3. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Tài liệu liên quan