[發(fā)明專利]一種具有干擾在線估計(jì)的飛機(jī)防滑剎車(chē)系統(tǒng)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110032703.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112678154B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李繁飆;黃培銘;黃科科;陽(yáng)春華;廖力清;周燦;吳政
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): B64C25/46
• 分類號(hào): B64C25/46
• 代理公司: 長(zhǎng)沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 熊開(kāi)蘭

1.一種具有干擾在線估計(jì)的飛機(jī)防滑剎車(chē)系統(tǒng)控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，建立防滑剎車(chē)系統(tǒng)模型并進(jìn)行反饋線性化處理；

所述防滑剎車(chē)系統(tǒng)模型表示為：

式中，λ為輪胎的滑移率，為滑移率λ的導(dǎo)數(shù)，f(λ)為有關(guān)于滑移率λ的函數(shù)，P_A為作用在剎車(chē)盤(pán)上的壓力，R為主輪有效半徑，k_b為剎車(chē)力矩與壓力轉(zhuǎn)化系數(shù)，v_x為飛機(jī)縱向滑跑速度，J_w為主輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；

為壓力P_A的導(dǎo)數(shù)，c_b為剎車(chē)盤(pán)剛度系數(shù)，L₀為滾珠絲杠行程，w_m為轉(zhuǎn)子角速度；

為轉(zhuǎn)子角速度w_m的導(dǎo)數(shù)，J_m為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，k_T為電機(jī)轉(zhuǎn)矩常數(shù)，i為電樞電流，B_v為粘滯阻尼系數(shù)；

對(duì)防滑剎車(chē)系統(tǒng)模型進(jìn)行反饋線性化處理具體為：

首先，在防滑剎車(chē)系統(tǒng)模型的表達(dá)式中，λ、P_A、w_m為系統(tǒng)狀態(tài)，λ為系統(tǒng)輸出，i為系統(tǒng)輸入；設(shè)x₁為λ、x₂為P_A、x₃為w_m、u為i，從而將防滑剎車(chē)系統(tǒng)模型的表達(dá)式轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)非線性防射模型形式為：

式中，y為系統(tǒng)的實(shí)際輸出，x＝[x₁ x₂ x₃]^T；h(x)＝[x₁ 0 0]^T；

f(x)＝[f₁(x) f₂(x) f₃(x)]^T；

其中，

然后，基于系統(tǒng)的相對(duì)階與階次相同，將上述系統(tǒng)非線性防射模型進(jìn)行坐標(biāo)變換，得到反饋線性處理后的防滑剎車(chē)系統(tǒng)，即如下式所示的線性標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)：

其中，

步驟2，將防滑剎車(chē)系統(tǒng)中存在的不確定性干擾引入到反饋線性處理后的防滑剎車(chē)系統(tǒng)模型中，然后對(duì)防滑剎車(chē)系統(tǒng)設(shè)計(jì)積分滑模面與積分滑?？刂破?；所述不確定性干擾包括時(shí)變引起與未建模部分的外部擾動(dòng)和參數(shù)變化引起的內(nèi)部擾動(dòng)；

所述積分滑?？刂破鞯幕Ｃ鎠表示為：

式中，e為跟蹤的滑移率誤差，e＝y(tǒng)-y_d，y為系統(tǒng)的實(shí)際輸出，y_d為系統(tǒng)的期望輸出；C＝[c₁ c₂ 1]，其中c₁和c₂為滿足Hurwitz穩(wěn)定性判據(jù)的正常數(shù)；k_i為積分增益，滿足k_i＞0；E為系統(tǒng)誤差向量，

積分滑?？刂破骰诨Ｃ娴那袚Q控制律為：

式中，sgn(·)為符號(hào)函數(shù)，k、ε為正常數(shù)；

步驟3，采用自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)不確定性干擾進(jìn)行在線估計(jì)，并作為補(bǔ)償部分引入到防滑剎車(chē)系統(tǒng)的控制器中；

采用自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)不確定性干擾進(jìn)行在線估計(jì)的具體過(guò)程為：

(1)將時(shí)變引起與未建模部分的外部擾動(dòng)表示為d(z,t)，將參數(shù)變化引起的內(nèi)部擾動(dòng)表示為ΔA和ΔBu，則不確定性干擾D(z)表示為：

D(z)＝ΔA(z)+ΔB(z)u+d(z,t)；

式中，

(2)設(shè)存在未知的非線性連續(xù)函數(shù)D_n(z)，以為自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入，采用自適應(yīng)RBF網(wǎng)絡(luò)逼近未知非線性函數(shù)D_n(z)；其中，非線性連續(xù)函數(shù)D_n(z)滿足：

D(z)＝D_n(z)+D_d(z)；

式中，|D_d(z)|≤δ_d，D_d(z)是影響D_n(z)為非線性連續(xù)函數(shù)的干擾項(xiàng)，δ_d為D_d(z)干擾項(xiàng)的邊界；

(3)自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)逼近非線性連續(xù)函數(shù)D_n(z)，得到的實(shí)際輸出作為系統(tǒng)的不確定性干擾估計(jì)值，并將該不確定性干擾引入到控制器中，作為控制器的補(bǔ)償控制律，即：

式中，為自適應(yīng)RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)值，H(ξ)為由輸入得到的徑向基向量。