[发明专利]一种基于角速度信息测量与滑模的飞艇俯仰角稳定方法

摘要

本发明公开了一种基于角速度信息测量与滑模的飞艇俯仰角稳定方法，采用测角陀螺与速率陀螺完成飞艇俯仰通道姿态角与姿态角速率的测量，形成俯仰角误差变量，采用角度与角速率信息构造滑模面，综合滑模面与前向速度控制量，采用自适应策略构造俯仰通道姿态角稳定控制律，并输出给飞艇的执行机构，从而实现飞艇俯仰通道的姿态跟踪与稳定；本发明的有益效果是能够提供比传统PID控制更好的姿态角操纵与反应速度。

主权项

1.一种基于角速度信息测量与滑模的飞艇俯仰角稳定方法，其特征在于按照以下步骤进行：步骤1、采用测角陀螺与速率陀螺完成飞艇俯仰通道姿态角与姿态角速率的测量，形成俯仰角误差变量e_q＝θ‑θ^d，飞艇俯仰角θ、俯仰角速度q、姿态角θ^d；步骤2、采用角度与角速率信息构造滑模面：在飞艇上控制计算机中进行乘法与加法运算，形成滑模面s₁，其满足如下形式：s₁＝c₁e_q+q其中c₁为正的常数；步骤3、综合滑模面与前向速度控制量，采用自适应策略构造俯仰通道姿态角稳定控制律，并输出给飞艇的执行机构，从而实现飞艇俯仰通道的姿态跟踪与稳定；设计飞艇俯仰通道姿态角自适应滑模控制律u_1a：其中u₂为飞艇前向速度控制量；项用于补偿前向速度控制量的变化，或飞艇速度变化对姿态角控制通道的干扰；其初始值选取为Γ₄为正常数，k₀为正常数；其初始值选取为Γ₁为正常数；其初始值选取为Γ₂为正常数；其初始值选取为Γ₃为正常数；最终姿态角稳定控制律u₁如下：