飞行器的非线性鲁棒自适应控制

1144766066 · 发表于 2022-3-26 10:01:42

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雅宝题库解析：
吸气式高超声速飞行器为提高全球快速打击能力和发射低轨卫星提供了广阔前景。目前，高音速运载方面依旧存在一些关键的技术困难，其中最大的题目是如何设计合适的飞行控制器。本文在深入研究了飞行器自身特点的基础上，设计了动态面鲁棒自适应控制器，主要贡献如下：1.针对纯反馈形式的不确定吸气式高音速飞行器，提出了一种鲁棒自适应控制器。与以往基于动态面技术的飞行控制器设计不同，在设计中考虑了模型不确定性。稳定性分析证明了闭环系统所有信号的一致最终有界性，并进行了仿真验证。2.选择了高音速飞行器的标准模型验证所设计控制器的有效性。在仿真过程中，为提高真实性，假定非线性函数完全未知。数值仿真表明本文所设计的控制器较传统方案具有更强的鲁棒性。3.论文在设计过程中首次考虑了高音速飞行器在作动器具有幅度、速率与带宽等约束条件下的控制题目；同时，还考虑了发动机与机身动力学之间存在耦合效应。相比于反馈线性化方法所得到的控制器，本文所设计的控制器更加简单，且未知非线性函数假设完全未知，设计方法更具实用性。4.在自适应动态面设计过程中，引入了一个新的跟踪加强项，避免了控制信号初值过大题目，极大改善了跟踪性能。5.针对不确定飞行器模型，提出了一种新的积分动态面设计方法。控制律中附加的积分项提高了跟踪性能，且避免了控制信号初值过大的题目；通过使用神经网络，极大降低了计算负担。特别地，证明了闭环系统所有信号的一致最终有界且跟踪误差可满足L_infinity性能指标。

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