一种具有输入饱和的近空间飞行器鲁棒控制方法

摘要

本发明公开了一种具有输入饱和的近空间飞行器鲁棒控制方法。该控制方法对近空间飞行器姿态运动系统中的慢回路和快回路分别进行了控制器设计。对于慢回路系统，采用自适应法处理系统中的复合干扰，基于动态滑模方法进行控制器设计，进而解决控制器的抖振问题；对于快回路系统，考虑到外部干扰的数量级远远大于系统不确定项的数量级，利用非线性干扰观测器技术对复合干扰进行处理，基于双幂次趋近律的普通滑模方法进行控制器设计，同时利用径向基神经网络构造一种补偿器对所设计的控制器进行饱和补偿，进而解决飞行器舵面饱和受限的问题。

主权项

一种具有输入饱和的近空间飞行器鲁棒控制方法，根据奇异摄动原理和时标分离原则将飞行器的姿态回路分解为慢回路和快回路，该方法基于由慢回路控制系统、快回路控制系统和飞行器组成的闭环控制系统来实现，其特征在于，包括以下步骤：(1)分别将慢回路控制系统和快回路控制系统变换成仿射非线性系统方程形式；(2)分别根据慢回路、快回路的仿射非线性系统方程来设计慢回路和快回路的控制器；其中，对于慢回路控制器采用动态滑模来设计，同时利用自适应法对慢回路系统中的复合干扰进行处理；对于快回路控制器采用普通滑模来设计，利用非线性干扰观测器对快回路中的复合干扰进行逼近，同时基于径向基神经网络构造一种补偿器对所设计的控制器进行饱和补偿；(3)利用步骤(2)中获得的慢回路控制器和快回路控制器对飞行器进行鲁棒控制。