[发明专利]飞行器鲁棒非线性控制方法及鲁棒控制器系统有效
| 申请号: | 201711498967.7 | 申请日: | 2017-12-29 |
| 公开(公告)号: | CN107908114B | 公开(公告)日: | 2020-08-28 |
| 发明(设计)人: | 刘昊;马腾;蔡国飙;刘德元;赵万兵 | 申请(专利权)人: | 北京航空航天大学 |
| 主分类号: | G05B13/04 | 分类号: | G05B13/04 |
| 代理公司: | 北京超凡志成知识产权代理事务所(普通合伙) 11371 | 代理人: | 徐彦圣 |
| 地址: | 100000*** | 国省代码: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 飞行器 非线性 控制 方法 鲁棒控制 系统 | ||
1.一种飞行器鲁棒非线性控制方法,其特征在于,包括:
根据飞行器模型特点,设计反馈线性化控制器作为模型的标称控制系统,并结合第n控制输入指令(βc,δe)得到第n误差状态信息Ei,其中,i=1,2,所述第n误差状态信息包括线性误差系统和等效干扰;
将所述第n误差状态信息Ei引入到所述反馈线性化控制器、鲁棒补偿器和状态反馈控制器;
对所述状态反馈控制器进行设计,得到基于极点配置的状态反馈控制律,并采用所述状态反馈控制律对所述线性误差系统进行改善,得到状态反馈控制输入vi,SF;
对所述鲁棒补偿器进行设计,得到鲁棒补偿输出控制律,并采用所述鲁棒补偿输出控制律对所述等效干扰进行抑制,得到鲁棒补偿输入vi,RC(s);
基于所述反馈线性化控制器,根据所述状态反馈控制输入和所述鲁棒补偿输入,并采用动态逆控制律对所述第n误差状态信息进行抑制,得到第n+1控制输入指令u;
重新根据给定参数Vc、hc和所述第n+1控制输入指令得到满足误差阈值的第n+1误差状态信息;
所述动态逆控制律根据下式获得:
ui=(Gi*)-1(vi-W+rce),
其中,ui为所述第n+1控制输入指令,Gi*和W分别为标称系统的动态参数,rce为给定指令,vi为虚拟输入指令。
2.根据权利要求1所述的飞行器鲁棒非线性控制方法,其特征在于,所述根据飞行器模型特点,设计反馈线性化控制器作为模型的标称控制系统,并结合第n控制输入指令(βc,δe)得到第n误差状态信息Ei,所述第n误差状态信息包括线性误差系统和等效干扰,包括:
获取所述给定参数Vc、hc;
根据飞行器模型特点,设计反馈线性化控制器作为模型的标称控制系统;
获取所述第n控制输入指令(βc,δe),并结合所述标称控制系统得到控制参数V、h;
根据所述给定参数Vc、hc和所述控制参数V、h得到跟踪误差eV=V-Vc和eh=h-hc,并根据所述跟踪误差得到所述第n误差状态信息Ei。
3.根据权利要求1所述的飞行器鲁棒非线性控制方法,其特征在于,所述对所述状态反馈控制器进行设计,得到基于极点配置的状态反馈控制律,并采用所述状态反馈控制律对所述线性误差系统进行改善,得到状态反馈控制输入,包括:
所述状态反馈控制律根据下式获得:
vi,SF=-Ki,SFEi,i=1,2,
其中,vi,SF为所述状态反馈控制输入,Ki,SF为状态反馈增益,Ei为第n误差状态信息。
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