基于干扰补偿的跨速域变后掠翼飞行器跟踪控制

作     者：李俊志 龙腾 刘大卫 孙景亮 徐广通 周桢林 LI Junzhi;LONG Teng;LIU Dawei;SUN Jingliang;XU Guangtong;ZHOU Zhenlin

作者机构：北京理工大学宇航学院北京100081 飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京100081 中国兵器科学研究院北京100089 清华大学精密仪器系北京100084 

基　　金：国家自然科学基金(62003036) 北京市自然科学基金(4214077) 

出 版 物：《无人系统技术》 (Unmanned Systems Technology)

年 卷 期：2022年第5卷第4期

页      码：14-22页

摘      要：面向变后掠翼飞行器在跨速域、变体过程中飞行稳定和准确跟踪需求,提出一种基于干扰补偿的跨速域变后掠翼飞行器跟踪控制方法。考虑到变体过程对飞行器气动、结构参数的影响,将变体附加力、力矩和系统不确定性视为系统未知干扰,建立变后掠翼飞行器多体动力学模型。设计非线性干扰观测器,实现对未知干扰的准确估计。定制二阶指令滤波辅助系统补偿状态约束、输入饱和影响,设计了基于干扰观测补偿的指令滤波跟踪控制器,并基于Lyapunov稳定性定理分析了所设计控制器的稳定性。通过仿真实验结果可知,所提控制算法可以保证跨速域变后掠翼飞行器对参考高度信号的准确跟踪,高度信号的稳态跟踪误差不大于0.1 m,随机参数扰动下的蒙特卡洛仿真跟踪误差不大于0.5 m,验证了所提方法的有效性和鲁棒性。所提方法在跨速域变体飞行器控制领域具有一定的工程实用性和应用前景。

主 题 词：变后掠翼飞行器 跨速域飞行 Backstepping控制 干扰观测 指令滤波 饱和补偿 

学科分类：08[工学] 081105[081105] 0811[工学-水利类] 

D　O　I：10.19942/j.issn.2096-5915.2022.4.034

馆 藏 号：203114464...