多变量模型参考自适应控制及在飞行控制中的应用

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1、2013年8月第39卷第8期北京航空航天大学学报JournalofBeijingUniversityofAeronauticsandAstronauticsAugust2013V01．39No．8多变量模型参考自适应控制及在飞行控制中的应用姜旭张秦岭(北京航空航天大学无人驾驶飞行器设计研究所，北京100191)摘要：讨论了多变量模型参考自适应控制及其在飞行控制中的应用问题．针对相对阶任意的多输入多输出线性时不变系统，提出了一种模型参考自适应控制方案．基于SDU分解，仅要求高频增益矩阵的顺序主子式的符号已知，从而放宽了对高频增益矩阵的限制．通过构造合适的Lyapunov函数，证明了闭环系统的全局

2、稳定性和跟踪误差的渐进收敛性．将所提方案应用到了飞行控制系统，仿真结果验证了所提方案的有效性．关键词：多变量系统；自适应控制；高频增益矩阵；飞行控制中图分类号：TP13文献标识码：A文章编号：1001．5965(2013)08．1048-05MultivariablemodeIreferenceadaptivecontrolwithapplicationtoflightcontrolJiangXuZhangQinling(ResearchInstituteofUnmannedAerialVehicle，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，

3、Beijing100191，China)Abstract：Theproblemofmuhivariablemodelreferenceadaptivecontrolanditsapplicationtoflightcon-trolwerediscussed．Amodelreferenceadaptivecontrolschemewasproposedformuhivariablelineartime—in—variantsystemswitharbitraryrelativedegrees．BasedontheSDUfactorization，itisonlyrequiredthatthesi

4、gnsoftheleadingprincipalminorsofthehighfrequencygainmatrixareknown，whichconsiderablyrelaxestherestrictionsonthehighfrequencygainmatrix．ByconstructingaproperLyapunovfunction，itisprovedthattheclosed—loopsystemisgloballystableandthetrackingerrorconvergestozeroasymptotically．Thepro-posedschemeisillustra

5、tedtobeeffectivethoughanapplicationtoaflightcontrolproblem．Keywords：muhivariablesystems；adaptivecontrol；highfrequencygainmatrix；flightcontrol自适应控制(adaptivecontr01)是控制领域的一个研究方向，主要是为解决具有一定不确定性系统的控制问题．自适应控制最早是在20世纪50年代，为设计飞机自动驾驶仪而提出来的．近20年来，由于计算机技术的发展，特别是大规模集成电路和芯片的广泛普及，为自适应控制技术的应用开辟了广阔的领域，无论在理论上还是在应用上

6、都取得了很大的进展．目前，自适应控制在飞行器、卫星跟踪、大型油轮、电力拖动、冶金过程和化工过程控制等方面都得到了应用．自适应控制能够解决一些常规的反馈控制所不能解决的复杂控制问题，可大幅提高系统的稳态精度和动态品质．目前对于单输入单输出系统自适应控制的研究已经取得了许多成果，国内外的一些教材，如文献[1—3]，都有比较全面的叙述．一些分析和设计方法已经比较成熟，如模型参考自适应控制Ho、多模型控制"。、反推控制¨。等．对于多变量情况下自适应控制的研究，在过去20多年里，国内外许多学者做了大量工作，并收稿日期：2012-08．30；网络出版时间：2012-11．2611：40网络出版地址：WWW

7、．cnki．net／kcms／detail／11．2625．V．20121126．1140．034．html作者简介：姜旭(1979-)，男，山东乳山人，工程师，jiangxu3703@sina．com．第8期姜旭等：多变量模型参考自适应控制及在飞行控制中的应用取得了一定成果，例如，文献[7]将多变量自适应控制应用到了飞行控制中．在多变量自适应控制方案设计中，一个难点是高频增益矩阵K。的处理．文献