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《基于backstepping的高超声速飞行器模糊自适应控制》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第25卷第5期控制理论与应用Vol.25No.52008年10月ControlTheory&ApplicationsOct.2008文文文章章章编编编号号号:1000¡8152(2008)05¡0805¡06基基基于于于Backstepping的的的高高高超超超声声声速速速飞飞飞行行行器器器模模模糊糊糊自自自适适适应应应控控控制制制高道祥1,孙增圻1,罗熊2,杜天容3(1.清华大学计算机科学与技术系智能技术与系统国家重点实验室,清华信息科学与技术国家实验室,北京100084;2.北京科技大学信息工程学院,北京
2、100083;3.鞍山钢铁集团公司,辽宁鞍山114043)摘要:提出了高超声速飞行器的模糊自适应控制方法.根据飞行器纵向模型的特点,分别设计了基于动态逆的速度控制器和基于Backstepping的高度控制器,模糊自适应系统用来在线辨识飞行器模型由于气动参数的变化而引起的不确定性,采用Lyapunov理论设计的自适应律保证了系统的稳定性与指令跟踪的精确性.仿真使用了高超声速飞行器的纵向模型对算法进行了验证,得到了较满意的控制效果.关键词:高超声速飞行器;Backstepping;动态逆;飞行控制;模糊自适应控制
3、中图分类号:V249.1文献标识码:AFuzzyadaptivecontrolforhypersonicvehicleviaBacksteppingmethodGAODao-xiang1,SUNZeng-qi1,LUOXiong2,DUTian-rong3(1.StateKeyLaboratoryofIntelligentTechnologyandSystem,DepartmentofComputerScienceandTechnology,TsinghuaUniversity,TsinghuaNationa
4、lLaboratoryforInformationScienceandTechnology,Beijing100084,China;2.SchoolofInformationEngineering,UniversityofScienceandTechnologyBeijing,Beijing100083,China;3.An-ShanIronandSteelCorporation,AnshanLiaoning114043,China)Abstract:Anadaptivefuzzycontrolstrateg
5、yisproposedforthehypersonicaircraft.ThedynamicinversionvelocitycontrollerandtheBacksteppingattitudecontrolleraredesignedrespectivelybasedonthecharacteristicsofthehypersonicvehiclemodel.Theadaptivefuzzysystemisthendevelopedtoidentifytheuncertainplantmodelint
6、hepresenceoflargevariationsintheaerodynamicparameters.TheadaptationlawdesignedbyusingLyapunovtheoryguaranteesthesystemstabilityandtrackingaccuracy.Thelongitudinalmodelofahypersonicvehicleisusedindemonstratingtheeffectivenessoftheproposedstrategy.Simulationr
7、esultsshowtheexpectedtrackingperformance.Keywords:hypersonicvehicle;Backstepping;dynamicinversion;flightcontrol;adaptivefuzzycontrol1引引引言言言(Introduction)件与传统的飞行器有很大区别,但可借鉴传统飞行控制器的设计方法,而基于Backstepping[8]的自适应高超声速飞行器是1个高度非线性的多变量系控制策略却是传统飞行控制乃至一类复杂非线性系统.受到飞行高度、马
8、赫数高和飞行条件的影响,飞统控制比较有效的方法.文献[9»11]研究了不确定行器对外形、空气动力学参数以及大气条件的变化非线性系统和飞行系统的Backstepping控制器设计非常敏感.目前比较普遍的方法是采用微分几何理方法,文献[12]使用神经网络为战斗机的飞行控制论的动态逆或基于动态逆的控制策略[1»7],如鲁棒设计了Backstepping自适应重构系统,使飞机在出现控制[1;2]、滑模控制[
