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基于微分器的轨迹线性化控制方法及其应用
被引量：
5
1
作者
邵星灵
王宏伦
+1 位作者
张惠平
张晓峰
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期1259-1268,共10页
针对当前轨迹线性化控制(TLC)方法对系统中的不确定性存在鲁棒性不足的问题,受非线性跟踪微分器设计思路的启发,提出了一种基于微分器设计原则的轨迹线性化控制方法.首先,引入二阶线性微分器(SOLD)的概念,通过理论分析指出了当前轨迹线...
针对当前轨迹线性化控制(TLC)方法对系统中的不确定性存在鲁棒性不足的问题,受非线性跟踪微分器设计思路的启发,提出了一种基于微分器设计原则的轨迹线性化控制方法.首先,引入二阶线性微分器(SOLD)的概念,通过理论分析指出了当前轨迹线性化控制方法中采用一阶惯性+伪微分器求取标称指令的微分信号时,会存在与二阶线性微分器类似的峰值现象,随后利用韩式跟踪微分器(TD)求取标称指令及其微分信号,避免了该现象的同时又赋予了系统在控制量的约束范围内调节响应快慢的能力;其次,通过构造期望的闭环系统,跟踪误差动态,直接获取线性时变(LTV)系统的控制量,使得参数整定不再依赖于并行微分(PD)谱理论,在此基础上,将混合微分器(HD)的非摄动形式等价为期望的闭环系统跟踪误差动态,以提升轨迹线性化控制方法的鲁棒性,同时借助Lyapunov稳定性理论证明了受扰系统的跟踪误差最终一致有界;最后,利用所提出的轨迹线性化控制方法设计了高超声速飞行器的姿控系统并进行了相应的仿真.结果表明:存在大范围气动参数摄动的情况下,本方法仍具有较好的控制性能及抗干扰能力,能够满足高超声速飞行器快时变、高精度以及强鲁棒的控制需求.
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关键词
轨迹
线性
化控制方法
二阶线性微分器
非
线性
跟踪
微分
器
混合
微分
器
高超声速飞行
器
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职称材料
题名
基于微分器的轨迹线性化控制方法及其应用
被引量：
5
1
作者
邵星灵
王宏伦
张惠平
张晓峰
机构
北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院
北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室
北京航天自动控制研究所
出处
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第7期1259-1268,共10页
基金
国家自然科学基金(61175084)
长江学者和创新团队发展计划(IRT 13004)
航空科学基金(2014ZA51002)
文摘
针对当前轨迹线性化控制(TLC)方法对系统中的不确定性存在鲁棒性不足的问题,受非线性跟踪微分器设计思路的启发,提出了一种基于微分器设计原则的轨迹线性化控制方法.首先,引入二阶线性微分器(SOLD)的概念,通过理论分析指出了当前轨迹线性化控制方法中采用一阶惯性+伪微分器求取标称指令的微分信号时,会存在与二阶线性微分器类似的峰值现象,随后利用韩式跟踪微分器(TD)求取标称指令及其微分信号,避免了该现象的同时又赋予了系统在控制量的约束范围内调节响应快慢的能力;其次,通过构造期望的闭环系统,跟踪误差动态,直接获取线性时变(LTV)系统的控制量,使得参数整定不再依赖于并行微分(PD)谱理论,在此基础上,将混合微分器(HD)的非摄动形式等价为期望的闭环系统跟踪误差动态,以提升轨迹线性化控制方法的鲁棒性,同时借助Lyapunov稳定性理论证明了受扰系统的跟踪误差最终一致有界;最后,利用所提出的轨迹线性化控制方法设计了高超声速飞行器的姿控系统并进行了相应的仿真.结果表明:存在大范围气动参数摄动的情况下,本方法仍具有较好的控制性能及抗干扰能力,能够满足高超声速飞行器快时变、高精度以及强鲁棒的控制需求.
关键词
轨迹
线性
化控制方法
二阶线性微分器
非
线性
跟踪
微分
器
混合
微分
器
高超声速飞行
器
Keywords
trajectory linearization control method
second-order linear differentiator
nonlinear trackingdifferentiator
hybrid differentiator
hypersonic vehicle
分类号
TP249.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于微分器的轨迹线性化控制方法及其应用
邵星灵
王宏伦
张惠平
张晓峰
《北京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
5
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职称材料
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参考文献
引证文献
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