一种基于H∞和模型修复抗饱和的平流层飞艇姿态控制方法

摘要

一种基于H∞和模型修复抗饱和的平流层飞艇姿态控制方法，步骤如下：(一)给定期望跟踪值：期望姿态角θ_d,φ_d,ψ_d；期望速度u_d,v_d,w_d；(二)姿态角跟踪误差计算：期望姿态角与实际姿态角的误差θ_e,φ_e,ψ_e；期望角速度q_d,p_d,r_d；(三)H∞抗扰动控制器设计：计算反馈增益K_c；(四)计算消除期望姿态角与实际姿态角误差的无限制控制量；(五)给定控制量限位：计算消除期望姿态角与实际姿态角误差的饱和控制量sat(μ)；(六)模型修复抗饱和控制补偿器设计：计算修正控制量及状态量反馈项v_aw和y_aw；(七)计算经修正的H∞控制器输入μ_c,aw和输出y_c,aw；最终将控制量用于平流层飞艇非线性模型。该方法能够抑制外界扰动影响、抗执行机构饱和，跟踪任意期望姿态，保证闭环系统渐近稳定，简化计算过程。

主权项

一种基于H∞和模型修复抗饱和的平流层飞艇姿态控制方法，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；步骤二导航计算：计算消除期望位置与实际位置之间的误差所需的期望偏航角ψ_c；步骤三姿态运动学控制计算：计算消除期望姿态与实际姿态之间的误差所需的期望角速度ω_c；步骤四动力学纵横向分解：将动力学方程和期望速度值按照纵横向进行分解；步骤五纵向动力学控制计算：计算消除期望纵向速度与实际纵向速度之间的误差所需的控制量_μlon；步骤六横向动力学控制计算：计算消除期望横向速度与实际横向速度之间的误差所需的控制量μ_lat。