带有执行器约束条件的模糊自适应反步控制

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(火箭军工程大学三系，西安 710025)

0 引言

由于高超声速飞行器速度快、突防能力强，一直以来就是各国研究的重点，但是由于它强非线性、强耦合的特点，使得研究起来存在较大的困难。文献[1]针对当今高超声速飞行器的研究及发展现状，从多方面分析了这一课题的难点以及未来的发展趋势。文献[2]提出了一种基于径向基函数(Radial Basis Function, RBF)神经网络调参的滑膜变结构控制器，以此在保证飞行器稳定性与鲁棒性的同时，克服执行机构的抖振问题。文献[3]提出了一种基于间隙度量的大包线滞后切换线性变参数(Linear Parameter Varying，LPV)控制方法，并在此方法上设计LPV控制器，从而改善控制器的控制性能和鲁棒性能。文献[4]设计了高超声速飞行器改进自抗扰跟踪控制器，将系统内耦合项当作扰动处理，并进行解耦，最终证实控制性能明显优于经典自抗扰控制器，但是所设计的控制器具有局限性，对条件要求较严格。文献[5]研究了高超声速飞行器的纵向控制问题和倾斜转弯控制问题，设计了基于反步法的全局积分滑膜解耦控制方法。上述文章主要针对控制器的鲁棒性进行了深入而广泛的研究，但是没有考虑舵的动态特性。文献[6]中对研究舵的动态特性的必要性进行了阐述以及理论分析。

本文通过分析高超声速飞行器纵向模型的特点，为了便于研究，基于合理假设，对模型进行了适当的简化，使其转化为严反馈的形式。然后采用动态逆的方法设计速度控制器对速度指令进行跟踪。……