[发明专利]含有分布参数项的飞行器控制器设计方法

权利要求书

1.一种含有分布参数项的飞行器控制器设计方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、在给定高度、马赫数条件下通过风洞或飞行试验得到含有结构振动不确定性的飞行器模型为：

x·=A0x+Anon∂∂ηf(x,η)+{B+∂∂η[ΔB(x,η)]}u---(1)]]>

式中，x∈Rⁿ，u∈R^m分别为状态和输入向量，η为结构振动参数向量，A₀、B、A_non为已知的系数矩阵，为未知结构振动项；按照不同的飞行区域和结构振动大小，将（1）式右端的状态项表达成：

A0x+Anon∂∂ηf(x,η)=A0i+ΔA0iB+∂∂η[ΔB(x,η)]=B0i+ΔB0iximin≤x<ximax,ηimin≤η<ηimax(i=1,2,...,r),]]>

式中，A_0i、B_0i为已知的常数矩阵，ΔA_0i ΔB_0i为未知矩阵，x_imin、x_imax分别为第i个飞行区域所对应的状态最小和最大值，η_imin、η_imax分别为第i个飞行区域所对应结构振动参数的最小和最大值，r为正整数，i为下标；

在飞行区域和结构振动参数x_imin≤x<x_imax，η_imin≤η<η_imax范围内，飞行控制器为：式中，K_i为常数反馈矩阵；

带入（1）式中，有：x·(t)=[(A0i-B0iKi)+(ΔA0i-ΔB0iKi)]x(t)]]>

步骤二、选取(A_0i-B_0iK_0i)的特征值各不相同且实部为负，设计反馈矩阵K_i使得满足条件：

Λi>MiT(ΔA0i-ΔB0iKi)TMi-TMi-1(ΔA0i-ΔB0iKi)Mi;]]>

该控制器使得x·(t)=[(A0i-B0iKi)+(ΔA0i-ΔB0iKi)]x(t)]]>鲁棒稳定；式中，M_i为线性变换矩阵，

Mi-1(A0i-B0iKi)Mi=diag[σi1+jωi1,σi2+jωi2,...,σin+jωin],]]>

σ_ik，ω_ik(k=1，2，…，n)为实数，jω_ik(k=1，2，…，n)表示虚数，diag为对角矩阵符号，Λi=diag[σi12,σi22,...,σin2];]]>

ΔA_0i-ΔB_0iK_i通常假设为ΔA_0i-ΔB_0iK_i=H_iF_iW_i，H_i，W_i均假设为已经矩阵，0<F_i≤I，I=diag[1，1，…，1]为单位阵。