基于自适应浸入与不变的VTOL飞行器跟踪控制①

邹立颖 苗凤娟 陶柏睿

(*齐齐哈尔大学通信与电子工程学院 齐齐哈尔 161006) (**齐齐哈尔大学现代教育技术中心 齐齐哈尔 161006)



基于自适应浸入与不变的VTOL飞行器跟踪控制①

邹立颖②*苗凤娟*陶柏睿**

(*齐齐哈尔大学通信与电子工程学院 齐齐哈尔 161006) (**齐齐哈尔大学现代教育技术中心 齐齐哈尔 161006)

针对输入存在不确定干扰的垂直起降(VTOL)飞行器的跟踪控制问题，提出了一种基于自适应系统浸入与不变(I&I)的控制方案：对于不确定性输入干扰，采用自适应I&I方法对干扰进行实时估计补偿；为便于控制器设计，采用系统分解技术将原系统解耦成一个最小相位误差子系统和一个非最小相位子系统，将原系统的输出跟踪问题转换为两个误差子系统的镇定问题。基于自适应I&I估计律和滑模变结构控制方法分别设计了两个子系统的控制器，所设计的控制器能够保证两个闭环子系统指数稳定。仿真结果表明，上述控制方案在干扰估计精度和收敛速度方面明显优于传统自适应估计方法，能够实现飞行器对给定轨迹的准确跟踪，同时抑制输入干扰对系统性能的不良影响。

垂直起降(VTOL)飞行器， 输出跟踪， 浸入与不变(I&I)， 干扰抑制

0 引 言

垂直起降(vertical take-off and landing，VTOL)飞行器是一种典型的强耦合、欠驱动、非最小相位系统[1-3]，其控制器的设计极具挑战性，得到了国内外研究人员的极大重视。现有的VTOL飞行器的研究主要有两个方向：镇定控制和轨迹跟踪控制，已有大量文献对其进行了深入研究[1-11]。……