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申请/专利权人：河南科技大学
摘要：本发明公开了一种高超音速飞行器固定时间容错跟踪控制器设计方法，涉及飞行器控制技术领域，包括：建立含有执行器故障的高超音速飞行器动力学模型，将高超音速飞行器模型转化为速度子系统和高度子系统；基于高度子系统，构造坐标变换，引入自适应指令滤波反推控制算法，结合固定时间控制理论，设计高度容错跟踪控制器；基于速度子系统，引入固定时间预设性能函数约束跟踪误差，进行等效误差变换，设计固定时间预设性能速度跟踪控制器。本发明所设计的控制器能保证整个高超音速飞行器的所有信号都是固定时间有界，改善高超音速飞行器系统的暂态性能和稳态性能，能在高超音速飞行器发生执行器故障的情况下，精准地跟踪参考轨迹。
主权项：1.一种高超音速飞行器固定时间容错跟踪控制器设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建含有执行器故障的高超音速飞行器动力学模型；S2、基于对面向控制模型的分析，将高超音速飞行器动力学模型转化为速度子系统和高度子系统，得到高超音速飞行器的状态空间方程；S3、针对高超音速飞行器的高度子系统，构造李雅普诺夫函数Vi，根据李雅普诺夫函数Vi对时间求导得到的一阶导数设计使高超音速飞行器高度子系统趋于固定时间稳定的高度容错跟踪控制器u*，虚拟控制函数α2和α3，误差补偿信号η1、η2和η3，自适应律和以及自适应律S4、基于高超音速飞行器的状态空间方程，构造单调递减连续且可导的固定时间预设性能函数vt约束跟踪误差evt，将受不等式约束的跟踪误差evt转换为不受不等式约束的等效误差s4t；S5、根据等效误差s4t，针对高超音速飞行器的速度子系统，构造李雅普诺夫函数V4，根据李雅普诺夫函数V4对时间求导得到的一阶导数，设计使得高超音速飞行器的速度子系统趋于固定时间稳定的固定时间预设性能速度跟踪控制器βc和自适应律S6、针对高超音速飞行器的速度子系统和高度子系统，将李雅普诺夫函数Vi和V4合并，构建整体的李雅普诺夫函数V，基于李雅普诺夫函数V固定时间稳定理论，确定所设计的高度容错跟踪控制器u*和固定时间预设性能速度跟踪控制器βc使得整个闭环系统趋于固定时间稳定。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 河南科技大学 一种高超音速飞行器固定时间容错跟踪控制器设计方法
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