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考虑执行器动态和输入受限的近空间飞行器鲁棒可重构跟踪控制
  • ISSN号:1000-8152
  • 期刊名称:Control Theory & Applications
  • 时间:2012.10
  • 页码:1263-1271
  • 分类:V249.1[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术] TP293.2[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]南京航空航天大学自动化学院,江苏南京210016, [2]济南大学自动化与电气工程学院,山东济南250022
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(90716028,60974106,91116017); 国家自然青年科学基金资助项目(11102080); 南京航空航天大学基本科研业务费专项科研资助项目(NS2010077,NP2011049); 山东省自然科学青年基金资助项目(ZR2012FQ030)
  • 相关项目:近空间飞行器结构/气动/飞行集成一体化飞控系统的强鲁棒自适应稳定控制研究
中文摘要:

针对多变量、不稳定的近空间飞行器姿态系统,在系统存在参数不确定和外部干扰的情况下,并考虑执行器动态和输入受限,提出一种鲁棒可重构跟踪控制策略.首先,利用二阶滑模干扰观测器分别重构姿态、角速率回路的复合干扰;其次,采用鲁棒二阶滑模积分滤波器的反推(backstepping)方法避免了控制器设计中微分项膨胀问题,利用鲁棒项抵消重构误差对系统的影响,以实现姿态控制器设计.然后,在考虑执行器动态、输入受限及舵面卡死故障下,给出一种线性矩阵不等式的在线优化舵面分配算法,以实现飞行器的姿态角渐近跟踪期望的制导指令.最后,仿真结果表明所提出的方法具有良好的跟踪控制性能.

英文摘要:

We propose a robust reconfigurable tracking control scheme for the multi-variable and unstable attitude system of the near-space vehicle (NSV) with parameter uncertainties, external disturbances, dynamic actuator and input constraints. A second-order sliding-mode disturbance observer is used to reconstruct compound disturbances in the loops of attitude and angular rate respectively. The backstepping method with integral filter is used to avoid the growing of differential orders in controller design. The robust terms offset the impact of the reconstruction errors on system performances. By considering actuator dynamics, input constraints and jammed faults, we propose an online linear-matrix-inequality (LMI) optimization distribution algorithm for tracking desired guidance commands. Simulation results show good tracking control performances of the proposed method.

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期刊论文 67 会议论文 6 获奖 1 专利 1 著作 1
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期刊信息
  • 《控制理论与应用》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国家教育部
  • 主办单位:华南理工大学 中国科学院数学与系统科学研究院
  • 主编:胡跃明
  • 地址:广州五山路华南理工大学3号楼516室
  • 邮编:510640
  • 邮箱:aukzllyy@scut.edu.cn
  • 电话:020-87111464
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-8152
  • 国内统一刊号:ISSN:44-1240/TP
  • 邮发代号:46-11
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:21084