基于超螺旋滑模观测的变质量无人艇航速自适应控制

1

作者 闫昭琨 杨冠宇 王鸿东 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期247-262,共16页

[目的]为实现对变质量无人艇在各类载荷投放任务下的精准控制,提出一种适用于质量与吃水均发生未知改变情况的变质量无人艇航速自适应控制方法。[方法]以吃水及其高阶项为自变量,对变质量无人艇操纵运动模型中,质量、吃水,以及各水动力... [目的]为实现对变质量无人艇在各类载荷投放任务下的精准控制,提出一种适用于质量与吃水均发生未知改变情况的变质量无人艇航速自适应控制方法。[方法]以吃水及其高阶项为自变量,对变质量无人艇操纵运动模型中,质量、吃水,以及各水动力导数项间的耦合影响关系进行解析表达。针对变质量无人艇各运动状态量与其吃水项的高相关性,设计超螺旋滑模观测器对变质量无人艇的未知吃水与质量进行观测估计,并通过李雅普诺夫理论证明观测器的有限时间稳定。基于解耦后的变质量无人艇操纵运动模型,设计航速自适应控制算法,结合超螺旋滑模观测器的观测值与控制误差对自适应控制律实时更新,根据李雅普诺夫方法验证控制系统的整体稳定性。最后,针对变质量无人艇载荷投放任务场景,开展若干工况下的仿真实验。[结果]结果表明,所设计的吃水观测算法可实现对变质量无人艇吃水与质量的精准观测。在载荷发生阶跃变化与连续变化等典型工况下,该变质量无人艇航速自适应控制算法均可实现对目标航速的稳定跟踪。[结论]研究表明,所提控制算法可适用于变质量无人艇的各类典型控制工况。 展开更多

关键词 无人艇 变质量 变质量体控制 超螺旋滑模观测器 自适应控制系统 航速控制 吃水观测

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基于改进超螺旋滑模控制的USV自适应操纵控制算法

2

作者 骆庆焕 祝贵兵 《造船技术》 2025年第1期72-77,共6页

针对无人水面艇(Unmanned Surface Vessel,USV)的自适应操纵控制问题,提出一种基于改进超螺旋滑模控制的USV自适应操纵控制算法。建立USV的运动数学模型。考虑USV的欠驱动特性,建立基于输出重定义的误差动态系统。为增强控制器的稳健性... 针对无人水面艇(Unmanned Surface Vessel,USV)的自适应操纵控制问题,提出一种基于改进超螺旋滑模控制的USV自适应操纵控制算法。建立USV的运动数学模型。考虑USV的欠驱动特性,建立基于输出重定义的误差动态系统。为增强控制器的稳健性并削弱滑模控制导致的抖振影响,设计改进超螺旋滑模控制器,提高操纵控制系统的瞬态性能和稳态性能。针对复合扰动导数上界未知的情况,利用参数自适应技术对控制器参数进行估计。利用李雅普诺夫函数证明闭环系统的稳定性,采用数值仿真进行操纵控制性能验证。仿真结果表明,所提出的操纵控制算法具有良好的操纵控制性能,并可减轻抖振现象。 展开更多

关键词 无人水面艇 自适应操纵控制 改进超螺旋滑模控制 改进超螺旋滑模控制器 运动数学模型 输出重定义 抖振 李雅普诺夫函数

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面向电机伺服的自适应超螺旋滑模辅助干扰观测器

3

作者 田大鹏 李妍 王昱棠 《长春工业大学学报》 CAS 2024年第5期398-405,共8页

提出一种自适应超螺旋滑模辅助干扰观测器,这种新型滑模辅助干扰观测器由自适应超螺旋滑模补偿器和干扰观测器组成,结合两者优势以增强电机伺服系统的抗干扰能力。干扰观测器负责估计补偿低频干扰,自适应超螺旋滑模补偿器对干扰观测器... 提出一种自适应超螺旋滑模辅助干扰观测器,这种新型滑模辅助干扰观测器由自适应超螺旋滑模补偿器和干扰观测器组成,结合两者优势以增强电机伺服系统的抗干扰能力。干扰观测器负责估计补偿低频干扰,自适应超螺旋滑模补偿器对干扰观测器未补偿的高频干扰,以及由于模型不确定性造成的干扰估计误差进一步补偿。文中构造了两个Lyapunov函数分别证明了滑模函数和自适应律的稳定性与收敛性。与干扰观测器和自适应滑模辅助干扰观测器的对比实验,验证了在电机受到干扰时所提方法的位置收敛时间与另外两种方法相比,分别减小了1.177 s和0.927 s,提高了电机伺服系统对干扰的补偿速度。同时所提方法的滑模抖振比之降低了68%,减小了滑模抖振。 展开更多

关键词 突变干扰 超螺旋滑模补偿器 自适应律 干扰观测器 电机伺服系统

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基于迭代学习控制的桥式吊车模型参考自适应滑模控制

4

作者 曹鹏程 徐为民 《上海海事大学学报》 北大核心 2025年第1期144-152,共9页

针对桥式吊车系统存在动态数学模型难以建立和扰动影响等问题,提出一种基于迭代学习控制的模型参考自适应广义超螺旋滑模控制策略。该策略是通过将自适应广义超螺旋滑模算法与基于动态学习增益的迭代学习控制相结合而获得的。超螺旋滑... 针对桥式吊车系统存在动态数学模型难以建立和扰动影响等问题,提出一种基于迭代学习控制的模型参考自适应广义超螺旋滑模控制策略。该策略是通过将自适应广义超螺旋滑模算法与基于动态学习增益的迭代学习控制相结合而获得的。超螺旋滑模算法采用自适应增益技术,即使精确扰动边界未知,也可以调整切换增益,提高系统的鲁棒性和稳定性。通过迭代学习控制可以对系统未知动力学进行估计,进一步提高系统的控制性能。设计一种非线性动态学习增益来保证学习过程中的收敛速度和稳态精度。应用产生指数衰减曲线的参考模型来跟踪位置误差,通过修改参考模型的衰减率控制系统动态响应过程。利用李雅普诺夫理论对系统的稳定性进行证明。仿真结果验证了控制器的有效性。 展开更多

关键词 桥式吊车 自适应广义超螺旋滑模 迭代学习控制 动态学习增益 模型参考自适应

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超高速飞行器自适应模糊超螺旋控制律设计

5

作者 岳晓奎 郭容義 +1 位作者 丁一波 王玉浩 《上海航天（中英文）》 CSCD 2024年第3期17-24,36,共9页

针对超高速飞行器多源扰动下高精强鲁棒控制需求,提出了一种自适应模糊超螺旋控制律。首先,给出控制导向的超高速飞行器姿态模型;其次,采用广义超螺旋算法设计控制器,实现滑模变量与跟踪误差的高精收敛;同时,引入高阶齐次观测器估计飞... 针对超高速飞行器多源扰动下高精强鲁棒控制需求,提出了一种自适应模糊超螺旋控制律。首先,给出控制导向的超高速飞行器姿态模型;其次,采用广义超螺旋算法设计控制器,实现滑模变量与跟踪误差的高精收敛;同时,引入高阶齐次观测器估计飞行器复杂扰动,并在控制律中做前馈补偿以提高算法鲁棒性。针对控制增益选取问题,基于模糊算法,通过融合专家经验,建立控制增益与滑模变量直接关联。相较传统自适应方法,该自适应律可实现控制增益快速调节整定,同时兼顾系统响应速度、鲁棒性与抖振抑制需求。最后,以考虑复杂多源干扰的超高速飞行器为对象进行仿真,结果证明了自适应模糊超螺旋控制律的有效性。 展开更多

关键词 超高速飞行器 广义超螺旋算法 高阶齐次观测器 模糊算法 自适应控制

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基于自适应超螺旋滑模弹道跟踪控制方法 被引量：2

6

作者 齐照辉 张今 +3 位作者 王远卓 王嘉 徐梦荣 张程 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1109-1115,共7页

针对导弹组网编队飞行过程中弹道跟踪控制问题,求解两点边值问题得到最优标称轨迹,结合滑模控制器抗干扰特性,提出了基于自适应超螺旋滑模弹道跟踪控制器设计方法。在末制导模型的基础上通过非线性规划的思想求解两点边值问题进而得到... 针对导弹组网编队飞行过程中弹道跟踪控制问题,求解两点边值问题得到最优标称轨迹,结合滑模控制器抗干扰特性,提出了基于自适应超螺旋滑模弹道跟踪控制器设计方法。在末制导模型的基础上通过非线性规划的思想求解两点边值问题进而得到最优标称轨迹;结合自适应超螺旋滑模算法设计了基于状态偏差的跟踪控制器;引入LQR弹道跟踪控制法作为对比方法,通过仿真验证了在存在初始状态误差下滑模弹道跟踪方法的有效性和可行性,并通过蒙特卡罗仿真验证了该方法在不同初始状态偏差下仍具有良好的轨迹跟踪控制效果。 展开更多

关键词 轨迹跟踪 自适应超螺旋滑模控制 蒙特卡罗

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双定子无刷双馈风力发电机无速度传感器超螺旋滑模直接功率控制

7

作者 朱连成 肖阳 +2 位作者 苏晓英 金石 陈晓红 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期595-602,共8页

结合新型背靠背笼障转子耦合内外双定子无刷双馈发电机,提出一种无速度传感器直接功率控制方法。将电机内、外同相功率绕组及内、外同相控制绕组各自串联连接,采用超螺旋滑模控制及SVPWM技术,以固定开关频率驱动控制绕组机侧变流器功率... 结合新型背靠背笼障转子耦合内外双定子无刷双馈发电机,提出一种无速度传感器直接功率控制方法。将电机内、外同相功率绕组及内、外同相控制绕组各自串联连接,采用超螺旋滑模控制及SVPWM技术,以固定开关频率驱动控制绕组机侧变流器功率器件,以模型参考自适应系统和Popov超稳定性理论设计发电机速度观测器,取代易发生故障的传统机电式转速/位置传感器。通过12/8极50 kW样机控制系统的特性仿真,验证了所提无速度传感器超螺旋滑模直接功率控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 海上风电 风力机 双定子无刷双馈发电机 超螺旋滑模直接功率控制 最大功率跟踪 模型参考自适应系统

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基于增益自适应超螺旋滑模理论的无人机控制 被引量：5

8

作者 周齐贤 王寅 孙学安 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期1453-1460,共8页

以无人机为研究对象,针对无人机系统非线性强和飞行过程中外界干扰产生的不确定性,设计一种基于增益自适应滑模控制的无人机姿态控制器.该方法无需观测器对不确定性进行估计就可以实现对给定无人机姿态的跟踪控制,同时滑模控制中的抖振... 以无人机为研究对象,针对无人机系统非线性强和飞行过程中外界干扰产生的不确定性,设计一种基于增益自适应滑模控制的无人机姿态控制器.该方法无需观测器对不确定性进行估计就可以实现对给定无人机姿态的跟踪控制,同时滑模控制中的抖振情况可以得到有效抑制.首先介绍无人机模型,给出其数学模型;其次,以误差为状态量,设计稳定收敛的滑模面,采用增益自适应超螺旋滑模算法设计能够有限时间收敛的无人机姿态控制器;再采用Lyapunov第二法证明闭环无人机系统的稳定性;最后对所提控制方法进行仿真验证.结果表明:该控制方法具有可靠的控制性能. 展开更多

关键词 无人机 有限时间收敛 增益自适应超螺旋滑模

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自适应超螺旋控制和磁链滑模观测的PMSM DTC 被引量：1

9

作者 王朕 张荣芸 +1 位作者 周成龙 方星晖 《佳木斯大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第6期82-86,共5页

针对传统一阶磁链滑模观测器的抖振和电机转速的精度及鲁棒性受扰动影响的问题,提出了一种二阶磁链滑模观测器的定子磁链估计方法和一种自适应超螺旋的转速控制策略。首先,建立了永磁同步电机(PMSM)的数学模型,然后推导了以定子电流和... 针对传统一阶磁链滑模观测器的抖振和电机转速的精度及鲁棒性受扰动影响的问题,提出了一种二阶磁链滑模观测器的定子磁链估计方法和一种自适应超螺旋的转速控制策略。首先,建立了永磁同步电机(PMSM)的数学模型,然后推导了以定子电流和定子磁链为状态变量的状态方程。其次,根据二阶滑模算法理论设计新型控制律,完成了定子磁链的观测。最后,设计了一种超螺旋转速滑模控制器,并且构造了自适应律消除不确定性的影响。实验结果表明,设计的二阶磁链滑模观测器有更高的观测精度,可以有效地降低滑模抖振。同时自适应超螺旋的转速控制策略有效的提高了转速的精度和鲁棒性,对于PMSM的高精度控制和鲁棒性研究以及实际应用有一定的参考价值。 展开更多

关键词 永磁同步电机 直接转矩控制 二阶滑模观测器 自适应超螺旋控制器 鲁棒性

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临近空间飞行器超螺旋滑模自适应姿态控制 被引量：3

10

作者 周奕雯 仲科伟 +2 位作者 张万超 金一欢 蒋虎超 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2022年第1期9-15,共7页

针对临近空间飞行器快速滚转机动过程中的姿态控制问题,提出一种改进的超螺旋滑模自适应控制方法.考虑模型不确定以及干扰,建立临近空间飞行器非线性耦合数学模型.为了增强控制器的鲁棒性并削弱抖振影响,设计并改进超螺旋滑模控制器,提... 针对临近空间飞行器快速滚转机动过程中的姿态控制问题,提出一种改进的超螺旋滑模自适应控制方法.考虑模型不确定以及干扰,建立临近空间飞行器非线性耦合数学模型.为了增强控制器的鲁棒性并削弱抖振影响,设计并改进超螺旋滑模控制器,提高响应速度和控制精度.针对复合干扰导数上界存在但未知的情况,设计自适应律对控制器参数进行估计.利用Lyapunov理论证明闭环系统的稳定性,通过数字仿真进行指令跟踪性能和鲁棒性能验证.仿真结果表明,该控制器具有良好的姿态控制能力,能够有效抑制干扰,同时削弱抖振,控制参数具有自适应性. 展开更多

关键词 临近空间飞行器 姿态控制 超螺旋滑模 自适应控制

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机械臂的区间二型模糊超螺旋滑模控制 被引量：2

11

作者 张双 赵涛 +2 位作者 佃松宜 胡怡 江浩 《空间控制技术与应用》 CSCD 北大核心 2019年第3期44-52,共9页

针对不确定性条件下机械臂的轨迹跟踪问题,提出一种基于区间二型模糊逼近扰动的超螺旋滑模控制方法.首先将机械臂的建模误差、摩擦项、外部扰动等均视为广义扰动,然后利用自适应区间二型模糊逼近广义扰动.接着通过一个嵌套自适应律来设... 针对不确定性条件下机械臂的轨迹跟踪问题,提出一种基于区间二型模糊逼近扰动的超螺旋滑模控制方法.首先将机械臂的建模误差、摩擦项、外部扰动等均视为广义扰动,然后利用自适应区间二型模糊逼近广义扰动.接着通过一个嵌套自适应律来设计基于超螺旋算法的趋近律,进而提出超螺旋滑模控制器.通过Lyapunov稳定性理论验证了趋近律的稳定性,基于此证明了系统的稳定性,并导出了区间二型模糊自适应律.仿真实验表明,区间二型模糊具有更好的逼近效果,超螺旋滑模控制能够抑制系统的扰动,本文所提算法具有响应快速和鲁棒性强的优点. 展开更多

关键词 机械臂 区间二型模糊 自适应 超螺旋滑模

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基于超螺旋滑模的直驱波浪发电系统功率优化 被引量：1

12

作者 黄逸 杨俊华 +2 位作者 王超凡 梁昊晖 罗琦 《太阳能学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第12期374-380,共7页

针对复杂工况下的直驱式波浪发电系统功率提取问题,提出一类超螺旋滑模控制策略。由ANSYS软件获取浮子辐射力信息,建立系统水动力方程,构造并求解能量函数,得到最大功率捕获策略下的参考电磁力。以电压、电流为输入,设计基于超螺旋滑模... 针对复杂工况下的直驱式波浪发电系统功率提取问题,提出一类超螺旋滑模控制策略。由ANSYS软件获取浮子辐射力信息,建立系统水动力方程,构造并求解能量函数,得到最大功率捕获策略下的参考电磁力。以电压、电流为输入,设计基于超螺旋滑模的模型参考自适应速度观测器,实现无速度传感器控制。结合矢量控制策略,设计超螺旋滑模电流控制环,保证系统对参考信号的跟踪效果。仿真结果表明,所提速度观测器观测误差小,电流控制环可准确跟踪期望电流,系统输出功率提高,动态性能更好。 展开更多

关键词 波浪能 模型参考自适应控制 永磁同步直线电机 超螺旋滑模

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基于快速自适应超螺旋算法的制导律 被引量：13

13

作者 刘畅 杨锁昌 +1 位作者 汪连栋 张宽桥 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1388-1397,共10页

针对地空导弹攻击机动目标的制导律设计问题,提出了一种有限时间稳定的新型二阶滑模制导律。在弹目相对运动模型的基础上,将制导问题转化为一阶系统的控制问题。在超螺旋(ST)算法中引入线性项和一种新的参数自适应律,提出了一种快速自... 针对地空导弹攻击机动目标的制导律设计问题,提出了一种有限时间稳定的新型二阶滑模制导律。在弹目相对运动模型的基础上,将制导问题转化为一阶系统的控制问题。在超螺旋(ST)算法中引入线性项和一种新的参数自适应律,提出了一种快速自适应超螺旋(FAST)算法,该算法不需要已知系统不确定性的边界且收敛速度较快。利用类二次型Lyapunov函数证明了系统有限时间稳定性,给出了收敛时间估计公式。通过与自适应滑模制导律、ST制导律和光滑二阶滑模制导律的仿真对比,验证了所设计的制导律在保证制导精度的同时,能够在有限时间内提高滑模变量的收敛速度,并且避免了参数选择困难的问题。 展开更多

关键词 二阶滑模 超螺旋(ST)算法 制导律 有限时间稳定 自适应律

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固定翼无人机自适应滑模控制 被引量：9

14

作者 宗群 张睿隆 +1 位作者 董琦 张超凡 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第9期147-155,共9页

针对固定翼无人机的姿态和速度控制中存在不确定和外部扰动的问题,设计自适应超螺旋滑模干扰观测器和控制器,实现了固定翼无人机对速度指令和姿态指令的有限时间精确跟踪.首先建立固定翼无人机速度模型和基于四元数的姿态误差模型;进而... 针对固定翼无人机的姿态和速度控制中存在不确定和外部扰动的问题,设计自适应超螺旋滑模干扰观测器和控制器,实现了固定翼无人机对速度指令和姿态指令的有限时间精确跟踪.首先建立固定翼无人机速度模型和基于四元数的姿态误差模型;进而在该模型的基础上针对无人机飞行过程中的外部扰动和不确定问题,采用自适应超螺旋滑模算法设计干扰观测器对干扰和不确定进行快速估计,并在此基础上设计多变量超螺旋控制器使固定翼无人机快速、精确地跟踪期望的速度和姿态指令;最后基于Lyapunov理论证明了该系统的稳定性.仿真结果表明:所提出的综合控制策略可以实现固定翼无人机速度与姿态的快速精确跟踪并具有良好的鲁棒自适应能力,而且针对无人机不同的飞行指令,使用该控制策略都能使无人机快速稳定的达到预期目标. 展开更多

关键词 固定翼无人机 速度控制 姿态控制 自适应滑模干扰观测器 超螺旋滑模控制器 四元数

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高超声速飞行器快速平滑自适应二阶滑模控制 被引量：4

15

作者 文成馀 江驹 +1 位作者 余朝军 朱平 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期35-41,共7页

为解决高超声速飞行器在爬升的过程中存在严重匹配/非匹配不确定性的问题,提出了一种新型的自适应超螺旋滑模控制方法以抑制爬升段存在的匹配不确定性,并将该方法与滑模微分器相结合,以解决爬升段存在的非匹配不确定性.首先用滑模微分... 为解决高超声速飞行器在爬升的过程中存在严重匹配/非匹配不确定性的问题,提出了一种新型的自适应超螺旋滑模控制方法以抑制爬升段存在的匹配不确定性,并将该方法与滑模微分器相结合,以解决爬升段存在的非匹配不确定性.首先用滑模微分器估计反馈线性化模型中速度和高度的各阶导数,以缩小反馈线性化模型与原模型的差距;其次在传统超螺旋滑模的基础上,加入线性项以提高收敛速度;将积分项中不连续的符号函数连续化,保证控制输入的平滑性,更大程度削弱抖振;针对未知上界复合干扰,设计了一种自适应参数可增大可减小的自适应律,保证参数既不过大估计,又可放宽初值的选取,保证收敛速度.仿真结果表明:改进后的控制方法可实现状态量在有限时间内跟踪上指令信号,完成控制要求;且相较于传统超螺旋滑模控制算法,改进的控制方法控制输入更加平滑,收敛速度更快,从而验证了该方法的有效性以及先进性. 展开更多

关键词 高超声速飞行器 爬升段 超螺旋滑模 快速平滑 自适应

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一种空中自主加油扰动建模与自适应控制方法 被引量：1

16

作者 张冬 王世鹏 +2 位作者 施明健 王大勇 朱家兴 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期433-442,共10页

针对加/受油机近距对接阶段设计气动扰动建模与对接控制方法。首先建立了大气紊流、受油机绕流和加油机尾流等干扰的等效模型,用以描述空中加油阶段气流扰动对锥套的推离规律以及对受油机气流角与气动力矩的影响。然后面向近距对接控制... 针对加/受油机近距对接阶段设计气动扰动建模与对接控制方法。首先建立了大气紊流、受油机绕流和加油机尾流等干扰的等效模型,用以描述空中加油阶段气流扰动对锥套的推离规律以及对受油机气流角与气动力矩的影响。然后面向近距对接控制任务,设计了基于超螺旋滑模观测器的自适应干扰抑制控制器,在基线动态逆控制律的基础上引入外环二阶滑模干扰观测器用以补偿姿态扰动,内环引入角速率观测器并构造自适应项以抑制长时干扰。最后,通过综合视景仿真系统验证了基于滑模观测器的自适应干扰抑制控制器能够实现气流扰动下受油探管对锥套中心的精准跟踪。 展开更多

关键词 无人机 空中自主加油 气流扰动建模 超螺旋滑模 自适应干扰抑制

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计及时变扰动下永磁牵引电机无传感器滑模控制 被引量：2

17

作者 李祥飞 刘捃锓 +3 位作者 王坚 赵凯辉 印阳 邹莉华 《机车电传动》 北大核心 2023年第1期86-96,共11页

针对永磁同步牵引电机因参数摄动不确定因素造成控制性能下降以及速度传感器存在成本高、环境要求严格、估计精度不足等问题,提出了一种基于自适应广义高阶平方根容积卡尔曼滤波算法(ASRGHCKF)无速度传感器的永磁同步电机(PMSM)自适应... 针对永磁同步牵引电机因参数摄动不确定因素造成控制性能下降以及速度传感器存在成本高、环境要求严格、估计精度不足等问题,提出了一种基于自适应广义高阶平方根容积卡尔曼滤波算法(ASRGHCKF)无速度传感器的永磁同步电机(PMSM)自适应非奇异快速终端滑模控制算法。首先,建立参数摄动下PMSM数学模型;其次,基于扩展滑模扰动观测器(ESMDO)设计自适应非奇异快速终端滑模转速控制算法(ANFTSMC),选择新型指数趋近律可随系统距离滑模面的远近自适应调整趋近速度,同时ESMDO实时精准观测系统的未知扰动部分;最后,结合ASRGHCKF实时精准估计电机的转速和转子位置。通过与PI和传统SMC算法进行仿真和半实物试验对比,验证了该算法在电机参数摄动下暂稳态性能更佳,有利于改善PMSM的无速度传感器控制效果。 展开更多

关键词 永磁同步电机 自适应广义高阶平方根容积卡尔曼算法 非奇异快速终端滑模 扩展滑模扰动观测器

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输入饱和约束下导弹自动驾驶仪鲁棒最优自适应控制 被引量：1

18

作者 赵锋 田辈辈 刘奇 《航天控制》 CSCD 北大核心 2023年第6期11-17,共7页

针对遭受外部扰动和输入饱和约束条件下的导弹自动驾驶仪系统,研究其鲁棒最优控制问题。首先,引入光滑函数处理输入饱和约束,并设计超螺旋干扰观测器实现对外部扰动的实时估计;然后,结合滑模控制理论,设计基于观测器的自适应滑模控制策... 针对遭受外部扰动和输入饱和约束条件下的导弹自动驾驶仪系统,研究其鲁棒最优控制问题。首先,引入光滑函数处理输入饱和约束,并设计超螺旋干扰观测器实现对外部扰动的实时估计;然后,结合滑模控制理论,设计基于观测器的自适应滑模控制策略;接着,针对等效滑动模态系统,引入自适应动态规划算法构造评价网络求解哈密顿⁃雅可比⁃贝尔曼(HJB)方程,设计新的更新律在线学习最优控制策略使得系统稳定的同时满足预设的性能指标;最后,导弹自动驾驶仪系统的仿真结果表明了算法的有效性。 展开更多

关键词 导弹 自适应动态规划 输入饱和 超螺旋观测器 自适应滑模控制 自动驾驶仪

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基于反演高阶滑模的飞行器最优末制导律 被引量：2

19

作者 范金锁 张合新 +2 位作者 孟飞 胡友涛 夏朝辉 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期29-33,共5页

针对传统最优末制导律鲁棒性能较弱,且对参数摄动及外扰敏感的不足,而滑模控制对扰动具有较强鲁棒性的优点,提出一种新的基于反演准连续高阶滑模的最优末制导律,其中反演控制能够有效保证系统全局稳定性,而准连续高阶滑模控制则用于消... 针对传统最优末制导律鲁棒性能较弱,且对参数摄动及外扰敏感的不足,而滑模控制对扰动具有较强鲁棒性的优点,提出一种新的基于反演准连续高阶滑模的最优末制导律,其中反演控制能够有效保证系统全局稳定性,而准连续高阶滑模控制则用于消除扰动影响。为了去除抖振效果,引入自适应超螺旋算法在线更新控制参数以消除符号函数导致的高频抖振影响。仿真结果表明:飞行器在该末制导律导引下,弹目视线角速率快速收敛,从而保证飞行器有很高的命中精度;鲁棒性较强;能够较好的满足约束条件要求。 展开更多

关键词 最优末制导律 反演控制 准连续高阶滑模 自适应超螺旋算法 强鲁棒性

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面向回收任务的无人艇自适应级联跟踪控制 被引量：1

20

作者 郭文轩 唐国元 +3 位作者 赵帆 王泉斌 孙江龙 乔瑜 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2023年第5期111-120,共10页

[目的]针对当前艉滑道式回收技术中的高精度回收引导控制要求,提出一种面向艉滑道回收的无人艇(USV)自适应级联跟踪控制方法。[方法]建立欠驱动无人艇运动模型,基于艉滑道式回收技术要求,利用滤波算法实现对母船航行状态和回收位姿的预... [目的]针对当前艉滑道式回收技术中的高精度回收引导控制要求,提出一种面向艉滑道回收的无人艇(USV)自适应级联跟踪控制方法。[方法]建立欠驱动无人艇运动模型,基于艉滑道式回收技术要求,利用滤波算法实现对母船航行状态和回收位姿的预测;引入平行接近制导思想,结合滑模变结构控制理论,构建出稳定的级联控制系统,以解决无人艇回收过程中的跟踪控制问题。[结果]通过采用李雅普诺夫理论和级联定理分析系统的稳定性,证明无人艇能够稳定跟踪目标。[结论]仿真结果表明,所提控制方法可使无人艇具有稳定的跟踪性能,且对不确定性干扰表现出较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 艉滑道式回收 欠驱动无人艇 广义卡尔曼滤波 平行接近制导 自适应滑模控制

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