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基于增量动态逆的高超声速飞行器控制律设计 被引量：5
1
作者 张军 丁世宏 陆佳辉 《电光与控制》 北大核心 2013年第11期16-20,共5页
针对传统动态逆鲁棒性差的特点,设计了基于增量动态逆的高超声速飞行器的再入鲁棒控制律。首先建立了高超声速飞行器快慢两个回路的控制模型,通过非线性干扰观测器估计再入动力学外来的强干扰,进行前馈补偿;然后通过状态速率反馈,对快... 针对传统动态逆鲁棒性差的特点,设计了基于增量动态逆的高超声速飞行器的再入鲁棒控制律。首先建立了高超声速飞行器快慢两个回路的控制模型,通过非线性干扰观测器估计再入动力学外来的强干扰,进行前馈补偿;然后通过状态速率反馈,对快慢回路分别设计了增量动态逆控制律,期望动力学采用了抗干扰能力和收敛速度快的非光滑控制律,提高了系统的鲁棒性;引入了线性跟踪-微分器解决了增量动态逆控制律所需状态速率无法测量的问题。最后,通过仿真验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 再入 增量动态逆 干扰观测器 非光滑控制
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基于互补滤波的直升机增量非线性动态逆控制
2
作者 杨建忠 吴春有 马立群 《飞行力学》 CSCD 北大核心 2023年第4期19-28,共10页
针对直升机非线性强、控制通道耦合严重、主旋翼与尾旋翼之间气流干扰复杂,造成建模不准确而难以实现高精度姿态控制的问题,采用基于互补滤波的增量非线性动态逆方法设计直升机飞行姿态控制律。首先,针对角加速度估计过程中存在由差分... 针对直升机非线性强、控制通道耦合严重、主旋翼与尾旋翼之间气流干扰复杂,造成建模不准确而难以实现高精度姿态控制的问题,采用基于互补滤波的增量非线性动态逆方法设计直升机飞行姿态控制律。首先,针对角加速度估计过程中存在由差分引起的相位滞后和噪声放大问题,采用互补滤波方法避免了微分运算,消除了微分运算的噪声放大效应。然后,在姿态控制回路加入限制结构确保作动器饱和时的跟踪性能。仿真结果表明,所提方法应对模型不确定和惯性不匹配具有较强的鲁棒性和解耦能力,即使作动器出现饱和也能实现姿态跟踪。 展开更多
关键词 增量动态逆 互补滤波 角加速度估计 伪控制限制
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基于终端滑模的F-16固定翼飞行器有限时间编队控制
3
作者 辛颖 姜斌 +2 位作者 冒泽慧 吕迅竑 马亚杰 《控制工程》 CSCD 北大核心 2024年第6期973-980,共8页
以F-16固定翼飞行器为研究对象,采用终端滑模控制方法,实现了六自由度固定翼飞行器的有限时间编队控制。首先,根据奇异摄动理论,将固定翼飞行器十二阶微分运动方程按照响应速度快慢分为外环位置编队控制系统和内环姿态跟踪控制系统。外... 以F-16固定翼飞行器为研究对象,采用终端滑模控制方法,实现了六自由度固定翼飞行器的有限时间编队控制。首先,根据奇异摄动理论,将固定翼飞行器十二阶微分运动方程按照响应速度快慢分为外环位置编队控制系统和内环姿态跟踪控制系统。外环应用有限时间稳定性理论和非线性滑模控制方法设计了分布式控制器,实现多固定翼飞行器系统的有限时间编队控制。然后,将外环分布式控制器产生的控制信号转换为内环单架固定翼飞行器的姿态跟踪参考信号,内环应用非线性动态逆(nonlinear dynamic inversion,NDI)控制和增量非线性动态逆(incremental nonlinear dynamic inversion,INDI)控制在可能存在执行器故障的情况下实现单架固定翼飞行器姿态的跟踪控制。最后,通过仿真实例验证了该控制方法的有效性。 展开更多
关键词 有限时间稳定 固定翼编队控制 滑模控制 增量非线性动态逆
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高超声速飞行器三通道耦合制导律与鲁棒控制律设计
4
作者 刘达 赵暾 张占月 《战术导弹技术》 北大核心 2023年第5期97-103,123,共8页
针对高超声速飞行器俯冲段制导控制问题,提出了一种基于李代数和增量非线性动态逆的制导控制系统联合设计方法。将飞行器在俯冲段的制导目标转换为需求视线坐标系约束,在李群上建立了以当前视线坐标系与需求视线坐标系转换矩阵变化率表... 针对高超声速飞行器俯冲段制导控制问题,提出了一种基于李代数和增量非线性动态逆的制导控制系统联合设计方法。将飞行器在俯冲段的制导目标转换为需求视线坐标系约束,在李群上建立了以当前视线坐标系与需求视线坐标系转换矩阵变化率表示的飞行器与目标的相对运动模型,同时建立以欧拉运动方程表示的飞行器姿态运动模型。针对李群上建立的相对运动方程,基于SO(3)上的广义PD控制方法设计了制导律,并针对姿态运动方程借助增量非线性动态逆方法设计了对气动干扰具有强鲁棒的姿态控制律。通过蒙特卡洛仿真试验,验证了制导控制系统联合设计方法的有效性和鲁棒性。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 俯冲段 联合设计 制导控制 李代数 增量非线性动态逆 蒙特卡洛仿真
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基于增量非线性动态逆的液压执行器力控制策略研究 被引量：1
5
作者 解占新 闫政 《液压与气动》 北大核心 2022年第7期74-82,共9页
针对液压执行器力控跟踪要求高度的非线性及不确定性的动力学模型问题,导致液压驱动系统高精度运动控制存在困难,提出采用一种基于传感器的增量式非线性动态逆控制方法来解决液压执行器的力跟踪问题。建立液压执行器动力学模型,理论分析... 针对液压执行器力控跟踪要求高度的非线性及不确定性的动力学模型问题,导致液压驱动系统高精度运动控制存在困难,提出采用一种基于传感器的增量式非线性动态逆控制方法来解决液压执行器的力跟踪问题。建立液压执行器动力学模型,理论分析了INDI控制策略在力控制模型上具有稳定性好、抗干扰能力强、系统标定范围大的优势。利用该控制器压力差导数作为反馈,不依赖于精确的液压执行器数学模型和参数标定,对模型不确定性具有固有的鲁棒性。仿真试验和理论分析表明:采用高频率采样的INDI控制器力跟踪误差始终稳定在6%左右;最大跟踪误差也不超过8%;对参数不确定性具有极强的鲁棒性。 展开更多
关键词 液压执行器 控制策略 增量非线性动态逆 模型不确定
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无人直升机航路跟踪控制系统设计与仿真 被引量：1
6
作者 孙岭 吴超 +1 位作者 周伟 王珂 《现代防御技术》 2019年第5期71-79,共9页
针对无人直升机耦合强和抗扰能力差的特点,提出了一种基于增量非线性动态逆和比例积分(PI)控制器的混合航路跟踪控制系统。首先,建立无人直升机的飞行动力学模型;其次,对增量非线性动态逆控制原理进行说明;随后,推导增量非线动态逆控制... 针对无人直升机耦合强和抗扰能力差的特点,提出了一种基于增量非线性动态逆和比例积分(PI)控制器的混合航路跟踪控制系统。首先,建立无人直升机的飞行动力学模型;其次,对增量非线性动态逆控制原理进行说明;随后,推导增量非线动态逆控制律计算式,并构建角速率、姿态以及高度控制回路;然后,采用PI控制器搭建航迹控制和速度控制回路;最后,通过4种工况下的飞行仿真验证了控制系统的鲁棒性和正确性。 展开更多
关键词 增量非线性动态逆 比例积分 无人直升机 航路跟踪 鲁棒性 抗扰
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基于ESO的小型飞行器增量动态逆控制律设计 被引量：1
7
作者 高少婷 《弹箭与制导学报》 北大核心 2021年第1期24-27,共4页
小型飞行器的气动参数不确定,难以建立精确的数学模型,且具有强非线性,因此,提出了一种基于扩张状态观测器的增量动态逆控制方法,并基于此设计小型飞行器的姿态控制器。该方法引入角加速度信息,使得控制量的解算不依赖完整的精确模型,... 小型飞行器的气动参数不确定,难以建立精确的数学模型,且具有强非线性,因此,提出了一种基于扩张状态观测器的增量动态逆控制方法,并基于此设计小型飞行器的姿态控制器。该方法引入角加速度信息,使得控制量的解算不依赖完整的精确模型,并通过扩张状态观测器估计角加速度信息。仿真表明基于扩张状态观测器的增量动态逆控制方法能够实现对小型飞行器的姿态控制,并且具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 小型飞行器 增量动态逆控制 扩张状态观测器
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