[發(fā)明專利]飛行控制系統(tǒng)非線性跟蹤控制器設(shè)計(jì)的正切線性化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310398354.1
• 申請(qǐng)日: 2013-08-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103454921B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡昌華;蔡光斌;何華鋒;周濤;馬清亮;扈曉翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)人民解放軍第二炮兵工程大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B13/04
• 分類號(hào): G05B13/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

1.飛行器非線性跟蹤控制系統(tǒng)的正切線性化方法，針對(duì)飛行控制系統(tǒng)的非線性跟蹤控制器類，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：對(duì)飛行器非線性控制系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)擴(kuò)展；

步驟2：、計(jì)算正切線性化系統(tǒng)的狀態(tài)微分方程；

步驟3：設(shè)計(jì)時(shí)變線性系統(tǒng)反饋鎮(zhèn)定增益；

步驟4：求解微分方程得到非線性飛行控制系統(tǒng)跟蹤控制律。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的飛行器非線性跟蹤控制系統(tǒng)的正切線性化方法，其特征在于：步驟1中所述的“對(duì)飛行器非線性控制系統(tǒng)進(jìn)行狀態(tài)擴(kuò)展”的具體步驟如下：

步驟1.1：考慮如下一類具有向量可微分的飛行器非線性控制系統(tǒng)：

x·=f(x,u)---(1)]]>

其中，x(t)∈Rⁿ和u(t)∈R^p分別表示系統(tǒng)的狀態(tài)向量和輸入向量，f為滿足如下條件的連續(xù)可微函數(shù)

步驟1.2：對(duì)于非線性控制系統(tǒng)(1)，考慮如下跟蹤控制問(wèn)題：給定初始條件x(0)=x₀，保證系統(tǒng)狀態(tài)x(t)隨著t→∞漸近收斂于目標(biāo)狀態(tài)x(∞)；

步驟1.3：對(duì)任意t≥0，如果存在一個(gè)控制律u(t)及實(shí)數(shù)α，β>0，使得系統(tǒng)(1)的對(duì)應(yīng)解x(t)滿足如下條件

||x·(t)||≤βe-αt---(3)]]>

存在一個(gè)x(∞)使得下式成立

||x(t)-x(∞)||≤βαe-αt·---(4)]]>

如果滿足指數(shù)衰減，那么x(t)-x(∞)亦為指數(shù)衰減；

步驟1.4：非線性系統(tǒng)(1)的終值狀態(tài)目標(biāo)x(∞)不能隨意給定；對(duì)于飛行控制系統(tǒng)被控飛行系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)需要精確地被跟蹤達(dá)到期望目標(biāo)，則可以應(yīng)用下述策略進(jìn)行實(shí)現(xiàn)；假定x_i(t)為系統(tǒng)狀態(tài)的某個(gè)待指定的狀態(tài)且其期望目標(biāo)為x_i(∞)，可以增加一個(gè)新的狀態(tài)x_n+1(t)使得其中，如果是對(duì)多個(gè)狀態(tài)實(shí)現(xiàn)跟蹤控制，可參照上述方法依次增加新的狀態(tài)量；那么，僅需針對(duì)如下?tīng)顟B(tài)擴(kuò)展系統(tǒng)進(jìn)行控制器設(shè)計(jì)

x^·(t)=f^(x^(t),u(t))·---(5)]]>

其中，為擴(kuò)展系統(tǒng)的狀態(tài)向量，仍滿足如下連續(xù)可微函數(shù)條件(2)。