基于降阶ESO的电动舵机非奇异终端滑模控制

针对电动舵机系统中存在的间隙、摩擦、时变干扰等非线性因素,该文结合降阶扩张状态观测器(ESO)和非奇异终端滑模控制(NTSMC),提出一种复合控制方法来实现闭环系统误差有限时间收敛并提高系统的抗干扰能力。首先引入降阶ESO估计系统的干扰,并将观测值作为前馈量补偿到输入端,然后应用非奇异终端控制方法设计控制器。文中对该复合控制器的稳定性进行了证明,并给出闭环系统误差收敛域。与自适应非奇异终端滑模控制方法进行仿真对比,进一步验证了该方法的有效性。

基于降阶ESO的微小型空地导弹滚转变结构控制

随着微机电技术迅速发展,现代及未来战场无人机携带攻击性微小型空地导弹作战已成趋势。为了满足复杂的作战环境及大范围投弹包络,提出了采用降阶ESO结合滑模变结构的复合控制方法实现对导弹滚转姿态的稳定控制,从而进一步提高制导精度和打击能力。首先,选取非奇异滑模面设计变结构控制器;通过采用降阶ESO对系统的内、外部总和扰动及不确定项进行实时估计,并前馈补偿到控制输入端;其次,引入超螺旋算法处理输入信号,既能得到控制量所需的信号微分,也能对输入信号进行滤波。最后,通过分析证明其闭环稳定性及有限时间收敛。仿真结果表明:该复合控制方法能快速且稳定跟踪指令信号,抗干扰能力及鲁棒性上都得到了提高,具有不错的控制品质。

基于降阶ESO的微小型空地导弹改进LQR滚转控制

由于投弹包络范围大及复杂多变的飞行环境,模型存在高度不确定性、外界阵风干扰以及弹体内部强扰动等,使得导弹滚转姿态具有一定控制难度;另一方面,对于弹翼展弦比小的轴对称微小型空地导弹来说,其结构特性的原因使得基于二回路经典控制论下的滚转姿态得到的控制品质较差,且鲁棒性及抗干扰能力弱.因此提出采用降阶ESO估计内外强干扰及不确定性等复合干扰并进行实时前馈补偿,在简化标称模型基础上利用最优控制思想即带有积分项的LQR稳定区间法来设计控制器,实现无静差稳定跟踪响应的复合控制方法,以此来提高弹体滚转姿态的动态特性、鲁棒性及抗干扰能力,并进一步证明其闭环稳定性,由仿真得出此复合控制方法优越性的结论.