摘要：针对带有系统不确定性的航天器姿态控制系统,提出一种基于两相幂次趋近律的姿态控制方法.在趋近律设计中,根据滑模变量值的变化调整趋近律的幂次值,确保滑模变量在远离滑模面和接近滑模面时均具有更快的收敛速度.同时,通过分别计算两个趋近阶段的收敛时间,可直接获得较为准确的滑模变量收敛时间表达式.此外,在控制器设计中采用鲁棒项补偿未知不确定性与外界扰动的影响,从而增强系统的鲁棒性.最后,基于Lyapunov函数方法证明系统的稳定性,并给出仿真对比验证所提控制方法的有效性.

摘要：本文研究存在惯性不确定性和外部干扰的四旋翼飞行器系统有限时间位置和姿态跟踪控制问题。首先,设计一种新型两相幂次趋近律,当系统状态远离滑模面时,利用较大的幂次项提高趋近速率;当系统状态接近滑模面时,切换成较小的幂次项削弱抖振。其次,设计有限时间滑模控制器保证位置和姿态输出能够在有限时间内跟踪参考轨迹。同时,构造自适应参数更新律用以估计系统不确定性的上界,进而提高系统鲁棒性。最后,通过数值仿真验证本文所提控制方法的有效性。

摘要：针对具有系统不确定性和外部干扰的两旋翼飞行器,提出一种非奇异固定时间自适应控制方法。构造新的非奇异终端滑模面,并基于该滑模面设计固定时间控制器。同时,构造辅助函数避免控制器设计中的奇异值问题。设计自适应更新律估计系统不确定和干扰的上界,从而无需已知其上界的先验知识。基于李雅普诺夫定理证明滑模变量、系统姿态角误差和角速度误差能够在固定时间内收敛至平衡点附近邻域,且收敛时间上界与初始状态无关。最后,在两旋翼飞行器实验平台上验证了所提方法的有效性和优越性。

摘要：针对带有模型不确定和外部干扰的两旋翼飞行器,提出一种基于快速终端滑模面的有限时间自适应姿态控制方法,保证两旋翼飞行器对期望姿态角度的有限时间跟踪;构造快速终端滑模面,并设计分段连续函数避免滑模变量求导产生的奇异值问题;在此基础上,设计有限时间姿态控制器,并设计系统不确定上界的自适应更新律,抵消模型不确定性和外部干扰的影响;经李雅普诺夫方法证明滑模变量、姿态角误差、角速度误差等闭环信号最终一致有界,且有限时间收敛至平衡点邻域,收敛时间与系统状态变量初始值有关;最后,采用了矩形波和S曲线作为设定信号,设计相应的跟踪实验,并在两旋翼飞行器平台上验证所提控制方法的有效性,且分析双曲正切函数对系统控制输入影响,经实验测试其可减少系统颤振现象。