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题名考虑预设性能约束的飞行器自适应神经网络姿态控制器
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作者
王伟
刘佳琪
林时尧
朱泽军
纪毅
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机构
北京理工大学空天科学与技术学院
中国兵器科学研究院
北京信息科技大学自动化学院
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出处
《兵工学报》
北大核心
2025年第S1期131-142,共12页
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基金
国家自然科学基金项目(52272358、52402442)
中国科协青年人才托举项目(YESS20230098、2023QNRC001)
北京市青年人才托举项目(BYESS2023310)。
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文摘
针对存在模型不确定性的高速飞行器刚体动力学,考虑执行机构故障情况下的姿态预设性能控制问题,提出了一种基于自适应故障失效估计策略和有限时间预设性能控制的姿态控制器。采用动态有限时间预设性能控制和时变障碍Lyapunov控制技术,保证了姿态跟踪误差的瞬态性能及稳态的有限时间收敛;同时,采用径向基函数自适应神经网络对模型不确定性进行估计。引入指令滤波器,避免了对复杂虚拟控制量的直接求导。通过设计自适应算法,对模型逼近误差、外部扰动以及滤波器估计误差的上界进行估计和补偿。针对执行机构的故障失效问题,设计了自适应复合容错控制策略,有效补偿了执行机构失效的影响。基于Lyapunov理论,验证了闭环系统的半全局一致有界性。通过数值仿真实验,验证了所设计姿态控制器的有效性。
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关键词
高速飞行器姿态控制
预设性能
时变障碍Lyapunov
模型不确定性
自适应神经网络
容错控制
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Keywords
high-speed vehicle attitude control
prescribed performance control
time-varying barrier Lyapunov function
model uncertainty
adaptive neural network
fault-tolerance control
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分类号
TJ765.2
[兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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