基于鲁棒微分器的全阶非奇异终端滑模再入姿态控制

发布时间：2017-10-26 09:10

  本文关键词：基于鲁棒微分器的全阶非奇异终端滑模再入姿态控制

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【摘要】：针对飞行器再入段的强耦合和非线性的问题,提出了一种基于鲁棒微分器(robust exact differentiator,RED)的全阶非奇异终端滑模控制(full-order nonsingular terminal sliding mode control,FONTSMC)方法.首先,设计了一种新的全阶非奇异终端滑模函数,保证在控制器中不存在带有分数次幂项的状态量的导数,同时证明了跟踪误差可以在有限时间内收敛到0;然后,针对该滑模运动方程存在误差二阶导数的特殊情况,引入了超螺旋算法(super-twisting algorithm,STA)作为鲁棒微分器(RED),避免了由直接采用普通微分器引入的干扰噪声.进一步为了避免滑模控制的抖振问题,采用边界层技术与低通滤波技术共同消除控制量的抖振.最后,仿真结果验证了所设计的控制器可以实现有限时间姿态跟踪控制,且具有较好的鲁棒性.
【作者单位】： 北京理工大学自动化学院;
【关键词】： 全阶终端滑模 非奇异 抖振抑制 鲁棒微分器 姿态控制
【基金】：国家自然科学基金资助项目(11402020,11372034)
【分类号】：TP273
【正文快照】： 飞行器的再入过程会呈现出较为严重的非线性特性.这些因素导致了对飞行器的姿态进行控制变得异常复杂.滑模控制方法为实现模型不确定系统的镇定问题提供了一套系统的解决方案[1],这使得该方法被广泛应用于飞行器姿态控制中.Wang等[2]针对飞行器的姿态控制问题,利用反馈线性化

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本文编号：1097976