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一种快时变气动下双旋飞行器非线性动态逆解耦控制方法
1
作者
李亚峰
唐文桃
+3 位作者
纪毅
范军芳
王伟
张思幸
《中国惯性技术学报》
北大核心
2025年第6期622-630,共9页
分析双旋飞行器参数快时变性与不确定性特征,并提出一种基于时间尺度分离架构的非线性动态逆解耦控制方法。首先,构建了双旋飞行器七自由度多刚体耦合动力学模型,将气动参数不确定性视为归一化扰动,继而将动力学模型分解为滚转通道和俯...
分析双旋飞行器参数快时变性与不确定性特征,并提出一种基于时间尺度分离架构的非线性动态逆解耦控制方法。首先,构建了双旋飞行器七自由度多刚体耦合动力学模型,将气动参数不确定性视为归一化扰动,继而将动力学模型分解为滚转通道和俯仰/偏航通道动力学子系统。采用时间尺度分离方法,进一步将俯仰和偏航通道解耦为包含快速和慢速动力学特性的级联子系统。设计了能够精确估计姿态角变化并补偿扰动的扩张状态观测器;引入积分滑模面以增强系统对扰动和模型不确定性的鲁棒性;并据此分别设计非线性动态逆控制器。仿真结果表明,所提控制方法在频率1000 Hz、幅值拉偏±30%气动参数摄动的情况下,能够实现俯仰和偏航过载的平均跟踪误差不大于2%,展现出良好的控制性能和鲁棒性。
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关键词
双旋飞行器
时间尺度分离
非线性动态逆
解耦控制
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职称材料
题名
一种快时变气动下双旋飞行器非线性动态逆解耦控制方法
1
作者
李亚峰
唐文桃
纪毅
范军芳
王伟
张思幸
机构
北京信息科技大学自动化学院
高动态导航技术北京市重点实验室
北京理工大学宇航学院
出处
《中国惯性技术学报》
北大核心
2025年第6期622-630,共9页
基金
国家自然科学基金(52402442)
中国科协青年人才托举工程(YESS20230098)
+1 种基金
北京市科协青年人才托举工程(BYESS2023310)
十四五高水平科研团队建设支持计划(BPHR20220123)。
文摘
分析双旋飞行器参数快时变性与不确定性特征,并提出一种基于时间尺度分离架构的非线性动态逆解耦控制方法。首先,构建了双旋飞行器七自由度多刚体耦合动力学模型,将气动参数不确定性视为归一化扰动,继而将动力学模型分解为滚转通道和俯仰/偏航通道动力学子系统。采用时间尺度分离方法,进一步将俯仰和偏航通道解耦为包含快速和慢速动力学特性的级联子系统。设计了能够精确估计姿态角变化并补偿扰动的扩张状态观测器;引入积分滑模面以增强系统对扰动和模型不确定性的鲁棒性;并据此分别设计非线性动态逆控制器。仿真结果表明,所提控制方法在频率1000 Hz、幅值拉偏±30%气动参数摄动的情况下,能够实现俯仰和偏航过载的平均跟踪误差不大于2%,展现出良好的控制性能和鲁棒性。
关键词
双旋飞行器
时间尺度分离
非线性动态逆
解耦控制
Keywords
dual-spin projectile
time-scale separation
nonlinear dynamic inversion
decoupling control
分类号
TJ413.6 [兵器科学与技术—火炮、自动武器与弹药工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种快时变气动下双旋飞行器非线性动态逆解耦控制方法
李亚峰
唐文桃
纪毅
范军芳
王伟
张思幸
《中国惯性技术学报》
北大核心
2025
0
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职称材料
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