帶有指令濾波器的模糊反步自適應控制

鄭 惠, 張勝修, 虞棐雄, 曹立佳, 扈曉翔, 李浩浩

(1.火箭軍工程大學自動控制工程系，西安 710025； 2.四川理工學院自動化與信息工程學院，四川 自貢 643000；3.中國人民解放軍96111部隊，陜西 韓城 715400)

帶有指令濾波器的模糊反步自適應控制

鄭 惠1, 張勝修1, 虞棐雄1, 曹立佳2, 扈曉翔1, 李浩浩3

(1.火箭軍工程大學自動控制工程系，西安 710025； 2.四川理工學院自動化與信息工程學院，四川 自貢 643000；3.中國人民解放軍96111部隊，陜西 韓城 715400)

針對固定翼飛行器在飛行控制過程中存在的狀態受限以及執行器物理特性限制等問題，提出了一種帶有指令濾波器的反步模糊自適應控制器。首先，建立帶有誤差項的MIMO嚴反饋系統；其次，建立模糊系統在線逼近子系統誤差項，基于Backstepping法對每一個子系統設計虛擬控制律；再次，考慮狀態受限和執行器的物理特性(包括幅值和速率受限)，將設計的虛擬控制律通過引入幅值、速率和帶寬限制的指令濾波器，對濾波誤差項進行補償；最后，運用Lyapunov穩定性定理證明了閉環系統有界且跟蹤誤差指數收斂于零的一個鄰域內。仿真結果表明，設計的控制器具有很強的穩定性和魯棒性。

飛行控制； 反步模糊自適應控制器； 指令濾波器； 狀態受限； 執行器物理特性

0 引言

由于安全原因和系統機構性能等方面的因素，狀態約束以及考慮執行器的動態性能廣泛存在于實際的控制系統中。因為固定翼飛行器在飛行過程當中，由于飛行環境和自身系統等各方面的影響，狀態會受到很多約束(比如固定翼飛行器在機動過程當中的過載約束)；……