推力矢量飞行器的自抗扰控制设计及控制分配
陈森1
薛文超2
黄一
1.中国科学院数学与系统科学研究院中科院系统控制重点实验室,北京,1001902.中国科学院大学数学科学学院,北京,100049
摘要：推力矢量飞行器往往需要在大功角等具有大不确定性和强非线性的区域高质量地完成飞行动作,因此,如何应对大范围不确定性是推力矢量飞行器控制设计的关键问题.另一方面,推力矢量飞行器包含多种控制输入并且不同控制输入具有不同物理特性.因此,控制输入分配也是推力矢量飞行器控制设计的关键问题.为了对付大范围的不确定性,本文引入虚拟控制量的概念,采用自抗扰控制技术实现对飞行过程中的总扰动的实时估计和补偿.进一步,考虑控制输入的物理约束条件,提出了保证虚拟控制量达到设计值并使得发动机能耗最小的控制输入分配方案.通过建立对应的优化问题,严格分析其最优解的性质并提出了有限步求解最优控制分配输入量的算法.在仿真环境下,提出的控制算法有效实现了推力矢量飞行器大功角区域的机动动作,并能应对大范围的气动参数不确定性.
关键词：推力矢量自抗扰控制扩张状态观测器控制分配飞行器
分类号：TP273(自动化技术及设备)
资助基金：国家自然科学基金(61633003-3)国家自然科学基金(61603380)国家重点基础研究发展计划（973计划）(973;2014CB845303)
论文发表日期：2018-01-01
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 1591-1600 )
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