具有输入输出约束的无人直升机预设性能安全跟踪控制
马浩翔1
陈谋2
吴庆宪2
1.南京航空航天大学自动化学院,江苏南京 211106;河南科技大学信息工程学院,河南洛阳 4710232.南京航空航天大学自动化学院,江苏南京 211106
摘要：针对无人直升机姿态与高度系统存在未知外部干扰、输入饱和、姿态与高度约束等问题,本文提出一种具有输入输出约束的预设性能安全跟踪控制方法.首先,针对无人直升机的姿态与高度约束,通过设计一类边界保护算法,构建了新的安全期望跟踪信号.为了保证系统对于安全期望跟踪信号的跟踪性能,将预设性能函数与边界保护算法进行结合,并对跟踪误差进行转换.针对系统的输入饱和现象,使用Sigmoid函数进行逼近;同时,针对饱和函数的逼近误差与未知外部干扰构成的复合干扰,采用参数自适应方法对其上界进行逼近.然后,结合反步控制方法设计了安全跟踪控制器,并通过Lyapunov稳定性理论证明了闭环系统所有信号的收敛性,保证了无人直升机的安全跟踪性能.最终,通过数值仿真验证了所提控制方法的有效性.
关键词：无人直升机安全控制预设性能自适应控制输入饱和
论文发表日期：2024-01-28
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( 39-48 )
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