电液飞行转台的分数阶积分滑模非线性控制

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1、2014年10月北京航空航天大学学报October2014第40卷第10期JournalofBeijiugUniversityofAeronauticsandAstronauticsVol-40No·10电液飞行转台的分数阶积分滑模非线性控制韩松杉焦宗夏汪成文尚耀星石岩(北京航空航天大学飞行器控制一体化技术重点实验室，北京100191)摘要：电液飞行转台是飞控系统半实物仿真测试的关键设备，它是在实验室条件下复现飞行器运动姿态的高精尖试验设备，具有重大经济价值和国防战略意义．为提高该设备的动态跟踪精度，提出一种基于分数阶积分滑模的

2、非线性鲁棒控制策略．在积分滑模控制器中引入分数阶算子，能更有效地提升系统瞬态响应，并能提供更多的控制自由度．同时基于Lyapunov分析方法证明了该控制器在存在参数不确定、强外干扰力矩和未知非线性摩擦特性等情况下仍能保证系统的全局渐近稳定性．以某型电液飞行转台外框阀控马达为例，针对多种运动工况进行仿真分析，结果表明该方法能有效提高系统的瞬态性能和鲁棒能力．关键词：液压伺服机构；飞行转台；分数阶；滑模控制；非线性控制系统中图分类号：TP273文献标识码：A文章编号：1001—5965(2014)10—141l-06Fraction

3、alintegralslidingmodenonlinearcontrollerofelectrical-hydraulicflightsimulatorHanSongshanJiaoZongxia+WangChengwenShangYaoxingShiYahfScienceandTechnologyonAircraftControlLaboratory，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China)Abstract：Electrical．hy

4、draulicflightmotionsimulatoristhekeyequipmentinhardware—in—the。looptes。tingofflightcontrolsystems．Itcanaccuratelyreproduce，inreal—time，theflightmotionofaerialvehiclesun。derlaboratoryconditions．whichhasgreateconomicvalueandplaysaveryimportantroleinthenationalde—fense．

5、Basedonfractionalintegralslidingmodesurface，anonlinearrobustcontrollerwasproposedtoimproveitsdynamictrackingaccuracy．Thisnonlinearrobustcontrolapproachintroducesfractionalordercalculusinintegralslidingmodecontroller，whichcanfurtherimprovetransientperformanceandofferm

6、oredegreesoffreedom．Inpresenceofstrongdisturbancetorque，parametricuncertaintyandnonlinearfriction，thegloballyasymptoticstabilityofdevelopednonlinearrobustcontrollerwasprovedviaLyapunovanalysismethod．Undervariousworkingconditions．comparativesimulationresultsofouter—ax

7、is’smotorinatypeofflightsimulatordemonstratetheeffectivenessoftheproposednonlinearrobustalgorithm，whichcanguaranteetransientper。formanceandeffectivelyimprovetherobustness．Keywords：hydraulicservomechanisms；flightsimulators；fractionalorder；slidingmodecontrol；non。linear

8、controlsystems电液飞行仿真转台是检测和评价导航和制导系统性能的高精尖试验设备，在飞行器和导弹研制过程中具有重大经济价值和国防战略意义⋯．以阀控马达为核心部件的电液飞行仿真转台具有功率密度高、电磁干扰小、散热润滑简单、负载安装方便等优点，是地面半实物