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带有自适应参数近似的块控反步飞行控制器设计
  • ISSN号:1000-6893
  • 期刊名称:《航空学报》
  • 时间:0
  • 分类:V249.12[航空宇航科学与技术—飞行器设计;航空宇航科学技术]
  • 作者机构:[1]第二炮兵工程大学自动控制工程系,陕西西安710025, [2]上海交通大学电子信息与电气工程学院,上海200240, [3]中国人民解放军96669部队,北京102208
  • 相关基金:国家自然科学基金(60874093)~~
中文摘要:

针对有翼导弹含有未知气动参数时的飞行控制问题,设计了一种带有自适应参数近似的块控反步飞行控制器。分析了块控反步控制器设计的假设条件,并放宽了对指令信号和输入矩阵的部分限制。将导弹动态模型中的未知气动参数转换为待估计参数矩阵,采用自适应参数近似律对未知参数矩阵进行估计,相比使用神经网络逼近未知函数更为简单,易于实现。将滤波器引入控制器设计中,既避免了反复求导虚拟控制律产生的"项数膨胀"问题,又降低了控制器对指令信号的要求。对控制系统跟踪误差动态和Lyapunov稳定性的分析表明系统是稳定且指数收敛的。在某型有翼导弹模型上进行了6自由度(DOF)飞行仿真对比,结果显示所设计的控制器具有良好的指令跟踪能力和较强的鲁棒性。

英文摘要:

A flight controller using adaptive parameter approximation block backstepping is designed for a winged missile with unknown aerodynamic parameters.The assumptions for the controller design are analyzed.Moreover,some less stringent assumptions about commands and input matrixes are given.The unknown parameter matrixes,which are formed from the unknown aerodynamic parameters in the missile dynamic model,are estimated by an adaptive parameter approximation method.This method is less complex and easier to implement than neural network approximation.The filters are introduced into the process of controller design,which are used to overcome the "term explosion" problem caused by differentiations of the virtual control law and to reduce the restrictions of commands.The closed-loop system is proved to be stable and converge exponentially through the analysis of tracking errors dynamic and Lyapunov stability.Furthermore,a nonlinear six degree-of-freedom(DOF) flight is simulated on the winged missile model,and the results demonstrate good tracking performance and robustness of the designed flight controller.

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期刊信息
  • 《航空学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国航空学会
  • 主编:孙晓峰
  • 地址:北京海淀区学院路37号
  • 邮编:100083
  • 邮箱:hkxb@buaa.edu.cn
  • 电话:010-82317058 82318016
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-6893
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1929/V
  • 邮发代号:82-148
  • 获奖情况:
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),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,美国应用力学评论,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:24676