非匹配不确定的弹性高超声速飞行器终端滑模控制

宗 群，张秀云，邵士凯，叶林奇，董 琦

(天津大学 电气自动化与信息工程学院,天津 300072)

非匹配不确定的弹性高超声速飞行器终端滑模控制

宗 群，张秀云，邵士凯，叶林奇，董 琦

(天津大学 电气自动化与信息工程学院,天津 300072)

为解决带有非匹配不确定的弹性高超声速飞行器(FHV)鲁棒跟踪控制问题，设计一种基于有限时间干扰观测器的非奇异终端滑模控制器.首先，通过将弹性模态的影响视为不确定，与系统参数不确定一起处理为综合不确定，将带有弹性的高超声速飞行器模型简化为便于控制器设计的面向控制模型；其次，设计有限时间干扰观测器估计模型的综合不确定；进而，基于干扰观测器，设计一种新型的非奇异终端滑模面，将高阶不匹配问题转化成一阶匹配问题，进行控制器的设计;最后通过Lyapunov理论证明了闭环系统的稳定性.仿真结果表明：所设计的控制器可以有效抑制非匹配不确定及弹性的影响，实现了飞行器速度与高度的稳定跟踪控制.

控制；高超声速飞行器；非匹配不确定；有限时间干扰观测器；非奇异终端滑模

高超声速飞行器一般指飞行马赫数大于5的飞行器，在军事和民用上具有巨大的应用价值.近年来，世界各国都把探索与发展高超声速技术作为航空航天领域的一个重要目标，掀起了研究和发展高超声速飞行器的热潮.高超声速飞行器所具有的高速度、强非线性、强耦合性、强不确定(随机干扰引起的不确……