首页 期刊 宇航学报 飞行器再入段最优自适应积分滑模姿态控制 【正文】

飞行器再入段最优自适应积分滑模姿态控制

作者:耿洁 刘向东 盛永智 丛炳龙 北京理工大学自动化学院 北京100081 复杂系统智能控制与决策重点实验室 北京100081
再入姿态控制   状态依赖黎卡提方程   自适应积分滑模   干扰观测器  

摘要:针对飞行器再人段的姿态跟踪控制问题,提出了一种最优自适应积分滑模控制(Optimal Adaptive Integral Sliding Mode Control,OAISMC)方法。首先针对飞行器的标称模型设计了基于状态相依黎卡提方程(State Dependent Riccati Equation,SDRE)的姿态控制器,使标称系统的性能满足提出的最优指标。然后,考虑系统的不确定性和外部干扰,在SDRE标称控制器的基础上设计积分滑模姿态控制方法,使系统在满足性能指标要求的同时,对不确定性和干扰具有鲁棒性。进一步采用自适应方法调整切换增益,避免了对复合干扰上界的先验要求,并引入滑模干扰观测器提高系统的性能。最后,仿真结果表明,在考虑外部干扰以及气动系数和大气密度摄动的情况下,本文设计的控制方法不仅能够实现姿态跟踪、满足设计的性能指标,而且具有较好的鲁棒性。

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