[發明專利]自適應有限時間姿態控制模型獲取方法

有效

• 申請號: 201811513060.8
• 申請日: 2018-12-11
• 公開（公告）號: CN109739250B
• 公開（公告）日: 2022-02-25
• 發明（設計）人: 孫海濱;侯林林;宗廣燈;楊東;齊文海
• 申請（專利權）人: 曲阜師范大學
• 主分類號: G05D1/08
• 分類號: G05D1/08
• 代理公司: 北京匯捷知識產權代理事務所(普通合伙) 11531
• 代理人: 于鵬

1.一種自適應有限時間姿態控制模型獲取方法，其特征是：其步驟是：

建立含有外部干擾、量化輸入的飛行器動力學模型和姿態模型:

其中σ＝[σ₁,σ₂,σ₃]^T，ω分別表示系飛行器的姿態和角速度，J＝diag{J₁,J₂,J₃}為慣量矩陣，d(t)＝[d₁(t),d₂(t),d₃(t)]^T為外部干擾，||d(t)||≤κ,和κ為正常數,q(u(t))＝[q(u₁(t)),q(u₂(t)),q(u₃(t)]^T為量化輸入，I₃為單位矩陣，

s(σ)＝[0σ₃-σ₂；-σ₃ 0σ₁；σ₂-σ₁ 0],量化器算子定義為

其中

分別表示量化器死區大小以及量化密度，q^-(t)表示上一個時刻的狀態，

基于飛行器的模型和測量誤差，得到由測量狀態定義的系統模型,姿態和角速度的測量值和真實值滿足如下關系：

其中表示傳感器測量狀態，表示測量誤差，并且滿足

結合(0.1)和(0.2),得到如下的系統

其中

利用加冪積分法和滑模微分器，自適應有限時間姿態控制器設計:

首先引出新的變量θ₁,θ₂,φ₁,φ₂

其中θ₁＝||b₁||²,b₁＝[b₁₁,b₁₂,b₁₃,b₁₄,b₁₅]^T,

再次定義新的變量其中

設計自適應有限時間姿態控制器和自適應更新律

δ＝diag{δ₁,δ₂,δ₃},k₂＞0,γ₁＞0,ι₁＞0,γ₂＞0,ι₂＞0,a₁＞0,ν₂₀通過如下的微分方程得到：

其中μ₂₀＞0,μ₂₁＞0,ρ₂₀,ρ₂₁,ν₂₀為系統的狀態。