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高超声速飞行器指定时间时变高增益反馈跟踪控制

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研究了高超声速飞行器控制通道存在未知环境干扰时的指定时间跟踪控制问题。基于高超声速飞行器的输入输出线性化模型,借助参量Lyapunov方程的一些性质,设计一种光滑、有界的时变高增益控制律。相比于现有的高超声速飞行器有限/固定时间控制方法,该算法不会出现抖振现象,同时收敛时间不依赖于初始状态且可以事先设定。当高超声速飞行器存在未知的有界环境匹配干扰时,该控制器能使高度和速度在指定时间跟踪上参考信号。仿真结果验证了方法的有效性。
Prescribed-time Tracking Control of Hypersonic Vehicles by Time-varying High-gain Feedback
The prescribed-time tracking control problem of hypersonic vehicles in the presence of unknown environ-mental disturbances in the control channel is studied.Based on the input-output linearization model of hypersonic vehicles and some properties of a parametric Lyapunov equation,a smooth and bounded time-varying high-gain controller is proposed.Compared with the existing finite/fixed time control methods for hypersonic vehicles,the chattering phenomenon does not appear in the algorithm,and the convergence time does not depend on the initial state and can be set in advance.When the hypersonic vehicle has unknown bounded environmental matched dis-turbance,the proposed controller can ensure that the altitude and velocity track the reference signals in the pre-scribed time.Finally,simulation results verify the effectiveness of the proposed method.

Hypersonic vehicleprescribed-time controltime-varying feedbackhigh-gain feedbacknonlinear con-trol

张康康、周彬、蔡光斌、侯明哲

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哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心 哈尔滨 150006

火箭军工程大学导弹工程学院 西安 710025

高超声速飞行器 指定时间控制 时变反馈 高增益反馈 非线性控制

国家杰出青年科学基金国家自然科学基金委基础科学中心项目国家自然科学基金国家自然科学基金

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2024

自动化学报
中国自动化学会 中国科学院自动化研究所

自动化学报

CSTPCD北大核心
影响因子:1.762
ISSN:0254-4156
年,卷(期):2024.50(6)
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