[發(fā)明專利]一種基于觀測器技術(shù)的飛行器制導(dǎo)控制一體化方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910432664.8
• 申請日: 2019-05-23
• 公開（公告）號: CN111983921B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王恩德;彭良玉;焦金磊;朱亞龍;李學(xué)鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院沈陽自動(dòng)化研究所
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標(biāo)代理有限公司 21002
• 代理人: 李巨智

1.一種基于觀測器技術(shù)的飛行器制導(dǎo)控制一體化方法，其特征在于，包括

首先，建立導(dǎo)彈制導(dǎo)控制一體化模型，并將導(dǎo)彈制導(dǎo)控制一體化模型轉(zhuǎn)換成嚴(yán)反饋非線性數(shù)學(xué)模型；

然后，基于生成的嚴(yán)反饋非線性數(shù)學(xué)模型，結(jié)合變結(jié)構(gòu)滑模控制與反步控制，設(shè)計(jì)多滑模面反步控制器；

所述設(shè)計(jì)多滑模面反步控制器，包括：

首先，設(shè)計(jì)第一個(gè)滑模面s₁＝x₁，并對其進(jìn)行求導(dǎo)：設(shè)計(jì)第一復(fù)合項(xiàng)設(shè)計(jì)第一個(gè)虛擬控制量

然后，設(shè)計(jì)第二個(gè)滑模面s₂＝x₂-x_2d，并對其進(jìn)行求導(dǎo)：設(shè)計(jì)第二復(fù)合項(xiàng)設(shè)計(jì)第二個(gè)虛擬控制量

最后，設(shè)計(jì)第三個(gè)滑模面s₃＝x₃-x_3d，并對其進(jìn)行求導(dǎo)：設(shè)計(jì)第三復(fù)合項(xiàng)設(shè)計(jì)實(shí)際控制量

其中，x₁、x₂、x₃為系統(tǒng)狀態(tài)變量，b是輸入量系數(shù)，f₁(x₁)、f₂(x₂)、f₃(x₂,x₃)為系統(tǒng)不確定項(xiàng)，為系統(tǒng)干擾因子，k₁、k₂、k₃、p₁、p₂、p₃是控制器待設(shè)計(jì)參數(shù)；

設(shè)計(jì)二階干擾觀測器，對所述第一復(fù)合項(xiàng)、第二復(fù)合項(xiàng)和第三復(fù)合項(xiàng)進(jìn)行觀測：

第一復(fù)合項(xiàng)觀測器為：

第二復(fù)合項(xiàng)觀測器為：

第三復(fù)合項(xiàng)觀測器為：

其中，s₁、s₂、s₃分別是第一個(gè)滑模面、第二個(gè)滑模面、第三個(gè)滑模面，x₂、x₃是系統(tǒng)第二、第三個(gè)狀態(tài)變量，u是系統(tǒng)輸入量，b是輸入量系數(shù)；p₁₁、p₁₂是第一復(fù)合項(xiàng)觀測器的內(nèi)部狀態(tài)；l₁₁、l₁₂是第一復(fù)合項(xiàng)觀測器待設(shè)計(jì)參數(shù)；分別是第一復(fù)合項(xiàng)D₁及其導(dǎo)數(shù)的觀測值，p₂₁、p₂₂是第二復(fù)合項(xiàng)觀測器的內(nèi)部狀態(tài)；l₂₁、l₂₂是第二復(fù)合項(xiàng)觀測器待設(shè)計(jì)參數(shù)；分別是第二復(fù)合項(xiàng)D₂及其導(dǎo)數(shù)的觀測值，p₃₁、p₃₂是第三復(fù)合項(xiàng)觀測器的內(nèi)部狀態(tài)；l₃₁、l₃₂是第三復(fù)合項(xiàng)觀測器待設(shè)計(jì)參數(shù)；分別是第三復(fù)合項(xiàng)D₃及其導(dǎo)數(shù)的觀測值；

對所述第一個(gè)滑模面、第二個(gè)滑模面和第三個(gè)滑模面引入初值衰減項(xiàng)，即：

改進(jìn)的第一個(gè)滑模面為：對改進(jìn)的第一個(gè)滑模面進(jìn)行求導(dǎo)：改進(jìn)后的第一復(fù)合項(xiàng)為：改進(jìn)的第一個(gè)虛擬控制量

改進(jìn)的第二個(gè)滑模面為：對改進(jìn)的第二個(gè)滑模面進(jìn)行求導(dǎo)：改進(jìn)后的第二復(fù)合項(xiàng)為： 改進(jìn)的第二個(gè)虛擬控制量

改進(jìn)的第三個(gè)滑模面為：對改進(jìn)的第三個(gè)滑模面進(jìn)行求導(dǎo)：改進(jìn)后的第三復(fù)合項(xiàng)為： 改進(jìn)的實(shí)際控制量

其中，x₁、x₂、x₃為系統(tǒng)狀態(tài)變量，b是輸入量系數(shù)，f₁(x₁)、f₂(x₂)、f₃(x₂,x₃)為系統(tǒng)不確定項(xiàng)，為系統(tǒng)干擾因子，k₁、k₂、k₃、p₁、p₂、p₃、α₁、α₂、α₃是觀測器待設(shè)計(jì)參數(shù)。