基于新型快速Terminal滑模的高超声速飞行器姿态控制

摘要：

为了提高Terminal滑模的收敛速度,避免滑模控制器奇异,首先分析Terminal滑模控制器出现奇异的原因,提出了一种新型非奇异快速Terminal滑模,其收敛速度在任意点均快于双幂次形式的Terminal滑模,并给出收敛时间公式.基于此,又改进了一种结构更为简单的非奇异快速Terminal滑模.针对高超声速飞行器姿态模型,利用新型快速Terminal滑模,采用干扰观测器逼近姿态的复合干扰,设计了高超声速飞行器内、外回路Terminal滑模控制器.采用一阶滤波器,消除了由Terminal滑模所导致最终控制器的奇异问题;基于Lyapunov稳定性理论,严格证明了飞行器姿态内、外回路系统的有限时间稳定.最后,通过飞行器在气动参数标称与拉偏情况下的数字仿真,验证了设计方案的有效性.

关键词：Terminal滑模控制、高超声速飞行器、观测器、鲁棒控制、Lyapunov稳定性

所属期刊栏目：36

分类号：V448.2;V249.1(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

在线出版日期：2015-08-31（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：2372-2380