申请/专利权人：南京航空航天大学

申请日：2019-12-26

公开（公告）日：2020-03-24

公开（公告）号：CN110908288A

主分类号：G05B13/04(20060101)

分类号：G05B13/04(20060101)

优先权：

专利状态码：失效-发明专利申请公布后的驳回

法律状态：2022.04.08#发明专利申请公布后的驳回;2020.04.17#实质审查的生效;2020.03.24#公开

摘要：本发明公开了一种基于障碍Lyapunov函数的无人机地速约束抗扰控制方法，该方法主要包括：首先，建立飞机地速非线性子系统动态模型，并将其处理为仿射非线性形式；在此基础上，针对地速仿射非线性模型，设计有限时间高阶滑模干扰观测器，以估计系统参数摄动引起的不确定扰动；进而，以估计获得的未知扰动作为前馈补偿，设计地速子系统非线性受约束抗扰动跟踪控制器，以实现在给定地速约束条件下对期望地速的准确跟踪。本发明可用于飞机空中加油对接、空基回收对接、超低空空投、复杂地形避障等领域的地速受约束精确控制，能够有效提高飞机地速飞行控制精度和飞行安全性。

主权项：1.一种基于障碍Lyapunov函数的无人机地速约束抗扰控制方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，设定飞机地速指令地速指令上界和下界以及地速约束范围Kc；步骤2，建立飞机地速非线性子系统动态模型，以描述地速运动状态；步骤3，将步骤2建立的飞机地速非线性子系统动态模型转换成飞机地速仿射非线性模型；步骤4，将飞机地速仿射非线性模型中与控制量油门开度δT线性无关的项视为系统集总扰动项，设计有限时间收敛高阶滑模干扰观测器对集总扰动进行观测估计；步骤5，将步骤4中观测估计得到的集总扰动作为前馈补偿项，结合地速受约束条件，设计基于障碍Lyapunov函数的地速受约束抗干扰控制器；具体过程为：步骤51，定义地速跟踪误差Vk为飞机地速，为飞机地速指令，并定义常数A0＞0使得步骤52，选择基于的不对称障碍Lyapunov函数；具体如下： 其中，L表示不对称障碍Lyapunov函数，p为正整数，p≥1，步骤53，设计飞机地速受约束跟踪控制器；具体如下： 其中，Tmax为发动机最大推力，σ为发动机安装角，α和β分别为迎角和侧滑角，m为飞机质量，为集总扰动项，为地速反馈控制增益；步骤54，用步骤4中观测器得到的集总干扰观测估计值代替步骤53式中中的得到飞机地速受约束抗扰动跟踪控制器，完成控制器设计；具体如下：

全文数据：

权利要求：

百度查询： 南京航空航天大学 一种基于障碍Lyapunov函数的无人机地速约束抗扰控制方法

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