基于速度线性化的变体飞行器鲁棒lpv控制_王青_王通_后德龙_董朝阳

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1、网络出版时间：2014-03-1110:39第36卷第**期系统工程与电子技术Vol.36No.**2014年**月SystemsEngineeringandElectronics**2014基于速度线性化的变体飞行器鲁棒LPV控制1112王青，王通，后德龙，董朝阳（1.北京航空航天大学自动化科学与电气工程学院，北京100191；2.北京航空航天大学航空科学与工程学院，北京100191）摘要：针对大包线下变体飞行器在翼型快速变化过程中的姿态控制问题，提出了一种基于速度线性化的鲁棒线性变参数(linearpara

2、metervarying,LPV)控制方法。该方法将状态量的微分增广至状态方程，得到系统任意状态下的线性化模型，解除了传统小扰动线性化方法要求系统处于平衡点邻域的限制。建立了具有凸多胞形式的变体飞行器LPV模型，提出了一种参数依赖鲁棒H状态反馈控制存在的充分条件，依据顶点控制器和变参数进行凸插值得到鲁棒LPV控制器。仿真结果表明设计的控制器在飞行器快速变形和参数大范围快速变化的情况下仍具有良好的控制性能和鲁棒性。关键词：飞行器控制；鲁棒控制；速度线性化；变体飞行器中图分类号：V249.1文献标志码：ADOI

3、:10.3969/j.issn.1001-506X.2013.**.**RobustLPVcontrolformorphingvehiclesviavelocity-basedlinearization1112WANGQing，WANGTong，HOUDe-long，DONGChao-yang(1.SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing10019

4、1,China;2.SchoolofAeronauticScienceandEngineering,BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics,Beijing100191,China)Abstract:Consideringmorphingvehicleswithalterablewings,attitudecontrolproblemduringfastmorphingisresearched.Anewrobustlinearparametervarying(L

5、PV)controllerusingvelocity-basedlinearizationispresentedtoensureflightstabilityandperformancewithinfullenvelope.Thevelocity-basedlinearizationassociatesalinearsystemwitheveryoperatingpointofanonlinearsystembyaugmentedstatevector.Thisapproachrelaxestheslowvar

6、iationrestrictionofthetraditionalmethodwhichisonlyfittedtoequilibriumoperatingpoints.ThepolytopicLPVmodelisestablishedforthemorphingvehicle.Asufficientconditionisproposedtofindparameter-dependentrobustHstatefeedbackcontroller.TheLPVcontrollercanbeobtaine

7、dbyinterpolationusingvariableparametersandvertexcontrollers.Thesimulationresultsshowthattheproposedapproachcanguaranteetherobustnessandflightperformanceduringthefastreshapingofthemorphingvehicleswithinfullflightenvelope.Keywords:flightcontrol;robustcontrol;v

8、elocity-basedlinearization;morphingvehicle见的变形形式包括机翼折叠、后掠翼可变、鸭翼0引言伸缩等。作为一种新概念飞行器，变体飞行器有变体飞行器是一类极具发展潜力的现代高望成为现代高性能飞行器实现突破发展的源泉，性能新型武器装备，其可根据任务模式主动改变具有重要的研究价值和广阔的应用前景。自身的形态，从而适应不同的飞行性能要求，常变体飞行器的发展