基于改进的分段常数自适应动态逆控制方法研究

针对非线性动态逆控制在扰动影响下鲁棒性不足的问题,提出一种适用于工程的基于改进分段常数自适应动态逆控制方法,用于增强控制系统对干扰的鲁棒性以及提高控制响应的准确性。在扰动影响下对模型做出合理的分析;提出了适用于飞行控制系统的改进的分段常数自适应动态逆控制方法;证明了设计的控制器在扰动影响下的稳定性和动态特性,以及改进后的分段常数自适应的误差收敛范围;对飞机模型进行描述给出了符合实际战斗机控制需求的自适应动态逆角速度控制策略,并且基于改进后的方法设计控制律并在执行机构故障和重心突变扰动下进行仿真,对比验证了基于改进的分段常数自适应动态逆方法设计的控制器的鲁棒性和动态性能。结果表明基于改进的分段常数自适应动态逆控制具有鲁棒性强、控制精度高的特点。

面向重心、质量变化的自适应飞行控制律设计与半物理实时仿真验证

考虑到重心、质量变化对飞行器动态的影响,提出一种非线性L1自适应控制方法,并应用此方法设计飞行控制器,达到提高飞控系统对重心、质量变化扰动鲁棒性的目标。该方法在L1自适应控制的基础上引入反馈线性化策略,用于消除飞行器已知非线性动态,并实现飞行器状态的快速解耦。提出的非线性L1自适应控制解决了常规L1自适应控制因克服自身已知非线性而导致鲁棒性不足的问题,进而提高控制器对外部扰动的鲁棒性。此外,应用改进的分段常数设计自适应律提高扰动的估计精度。在硬件在环的飞行控制半物理实验平台下验证所设计的飞行控制律的控制性能与鲁棒性。实验结果表明,基于非线性L1自适应设计的飞行控制律具有强大的鲁棒性,能够有效克服飞行过程中重心、质量突变对飞机的影响,在保证飞机稳态性能的同时,兼顾了飞机的瞬态性能。