高超声速飞行器快速平滑自适应二阶滑模控制

发布时间：2023-10-03 20:33

　　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.

【文章页数】：7 页

【文章目录】：
1 问题描述
    1.1 动力学模型
    1.2 发动机推力模型
    1.3 空气动力与动力矩
    1.4 控制问题
2 精确反馈线性化
    2.1 输入/输出反馈线性化
    2.2 滑模微分器
3 快速平滑自适应二阶滑模算法
    3.1 积分滑模面
    3.2 控制器结构
    3.3 收敛性证明
4 数值仿真
    4.1 仿真1
    4.2 仿真2
5 结 论



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