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基于自抗擾的高超聲速飛行器姿態魯棒控制

樸敏楠; 孫明瑋; 黃建; 陳增強 南開大學人工智能學院; 天津300350; 北京自動化控制設備研究所; 北京100074
  • 高超聲速飛行器
  • 三通道姿態控制
  • 線性自抗擾控制
  • 穩定裕度

摘要:提出了基于線性自抗擾的高超聲速飛行器三通道姿態控制的統一方案。對于歐拉角的控制,分別為3個通道設計線性自抗擾控制器,利用擴張狀態觀測器對各個通道中的包括未建模動態、參數不確定性、通道間耦合作用以及外部擾動的總擾動進行實時估計和補償。通過使用穩定裕度測試子的參數整定方法,保證各個通道閉環系統有期望的穩定裕度以及暫態性能。此外,通過基于飛行器本體動態特性的指令轉換,將俯仰角、偏航角和滾轉角的控制方案直接應用于攻角、側滑角和速度傾側角的控制,從而實現了線性自抗擾框架下三通道所有姿態角度的統一控制方案。仿真結果證明了該控制方法良好的跟蹤性能和抗擾性能。

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