基于非线性L1自适应动态逆的飞行器姿态角控制

摘要：

针对常规动态逆控制器不能有效抵消系统中的不确定性这一缺点,提出了一种非线性L1自适应动态逆控制方法.该方法能够克服常规动态逆的不足,在保证系统鲁棒性的前提下,提升飞行器姿态角控制效果.首先,采用时标分离原理,将姿态角控制系统分为内外两个回路:外回路采用常规动态逆控制器,用于姿态角的跟踪控制;内回路采用非线性L1自适应控制器,用于角速率的控制.其中,L1自适应控制器由静态反馈控制器和自适应控制器组成:静态反馈控制器通过状态反馈实现,用于保证内回路的稳定和具有期望的闭环特性;自适应控制器由状态观测器、自适应律和控制律组成,用于抵消系统中的不确定性.其次,对所提控制方法的稳定性进行了分析,结果证明了该控制方法能够保证内回路的稳定和外回路的误差有界.最后,在综合考虑多种不确定性的情况下,将本文提出的非线性L1自适应动态逆控制方法用于某无人飞行器姿态角控制,仿真结果验证了该控制方法的有效性和鲁棒性.

关键词：飞行器、L1自适应控制、动态逆、姿态角控制、稳定性分析

所属期刊栏目：33

分类号：TP273;V249(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金项目11532016;中国博士后科学基金项目2015M582810资助.Supported by National Natural Science Foundation of China11532016;China Postdoctoral Science Foundation2015M582810

在线出版日期：2016-12-12（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：1111-1118