高超声速飞行器指定时间时变高增益反馈跟踪控制
Prescribed-time Tracking Control of Hypersonic Vehicles by Time-varying High-gain Feedback
张康康 1周彬 1蔡光斌 2侯明哲1
作者信息
- 1. 哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心 哈尔滨 150006
- 2. 火箭军工程大学导弹工程学院 西安 710025
- 折叠
摘要
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.
Abstract
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.
关键词
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Key words
Hypersonic vehicle/prescribed-time control/time-varying feedback/high-gain feedback/nonlinear con-trol引用本文复制引用
基金项目
国家杰出青年科学基金(62125303)
国家自然科学基金委基础科学中心项目(62188101)
国家自然科学基金(61773387)
国家自然科学基金(62073096)
出版年
2024
国家科技期刊平台
NSTL
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