欠驱动飞艇三维路径跟踪控制

摘要：

针对欠驱动飞艇的路径跟踪控制问题，提出了一种基于制导向量场的三维路径跟踪控制方法。首先，引入向量场理论。接着基于牛顿–欧拉方程建立欠驱动飞艇动力学模型。基于所提模型和向量场理论构造制导向量场以获得期望姿态角和期望速度。然后结合反步法和PD控制设计路径跟踪控制器，用指令滤波器对控制器设计过程中虚拟控制的导数进行估计，避免了复杂的解析计算。所设计的控制器是由制导向量场子系统、姿态稳定环和速度跟踪环组成的内外环结构。稳定性分析证明了飞艇的路径跟踪误差最终一致有界。最后仿真结果验证了所提出方法的有效性。

关键词：制导向量场、路径跟踪、欠驱动飞艇、反步法、指令滤波器

所属期刊栏目：33

分类号：TP273(自动化技术及设备)

资助基金：国家自然科学基金项目61673034;航空科学基金项目2012CZ51029;航天支撑技术基金项目资助.Supported by National Natural Science Foundation of China61673034;Aeronautic Science Foundation of China2012CZ51029;Aerospace Support Technology Foundation of China

在线出版日期：2017-02-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：1463-1473