基于PD-RMPC算法解决弹性体高超声速飞行器的输入饱和与状态约束问题

何兵1张广豪1张植2秦伟伟1郭宏宇3

1.中国人民解放军火箭军工程大学; 2.火箭军装备发展部; 3.火箭军驻中国航天科技集团200厂;

摘要：

由于强不确定性、 高非线性、 强耦合性, 输入饱和及飞行状态受约束等问题, 使得控制系统的设计中存在许多难题. 因此, 设计一个能够解决模型不确定性和保持严格执行飞行约束的控制算法十分必要. 首先, 基于线性矩阵不等式(LMIs)凸优化的控制策略, 并结合张量积模型转化方法将考虑气动热弹性因素的非线性动力学模型转变成线性参数模型(LPV);其次, 将PD-RMPC算法应用于LPV模型以克服输入饱和及飞行状态受限影响. 这种控制策略不仅可以解决参数模型的不确定性和弹性体模型的鲁棒稳定性问题, 同时也保证了在约束下的系统状态稳定. 最终, 数值仿真结果证实了方法的有效性.

关键词：高超声速飞行器、参数依赖鲁棒模型预测控制算法、LPV模型、张量积模型转换

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金;陕西省自然科学基金;航空科学基金;航天科技创新基金

在线出版日期：2017-07-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：33-40