一种基于模型预测控制的平流层飞艇平面路径跟踪控制方法

摘要

一种基于模型预测控制的平流层飞艇平面路径跟踪控制方法，步骤如下：给定期望跟踪值；制导误差计算：计算期望位置与实际位置之间的距离误差，角度误差；动力学方程纵横向分解，控制器设计只取其横向状态量；求解离散化系统方程：对由以上步骤得到的平流层飞艇横侧向连续系统进行线性化处理，并且也将误差导数和进行线性化处理。然后将飞艇横向状态量和误差当成扩展状态量，并且对扩展连续状态空间方程离进行离散化处理；预测系统未来动态：根据由组合惯导等传感器测量得到的当前状态量预测未来某一段时间的状态量或输出量；构造模型预测控制目标函数：由预测状态量构造目标函数，并用标准QP算法进行求解得到系统输入量。

主权项

一种基于模型预测控制的平流层飞艇平面路径跟踪控制方法，其特征在于：其具体步骤如下： 步骤一 给定期望跟踪值：给定期望平面路径；给定期望俯仰角θ_c、期望滚转角φ_c；给定期望速度υ_c。 步骤二 制导误差计算：计算期望位置与实际位置之间的距离误差e，角度误差步骤三 动力学方程纵横向分解：将动力学方程按照纵横向进行分解，控制器设计只取其横向状态量。 步骤四 求解离散化系统方程：对由以上步骤得到的平流层飞艇横侧向连续系统进行线性化处理，并且也将误差导数和进行线性化处理。然后将飞艇横向状态量和误差当成扩展状态量，并且对扩展连续状态空间方程离进行离散化处理。步骤五 预测系统未来动态：根据由组合惯导等传感器测量得到的当前状态量预测未来某一段时间的状态量或输出量。 步骤六 构造模型预测控制目标函数：由预测状态量构造目标函数，并用标准QP算法进行求解得到系统输入量u_k。