基于滑模擴張干擾觀測器的固定翼無人機動態逆控制

劉 暢， 蘆利斌， 苗育紅， 譚力寧

(1.火箭軍工程大學，西安 710025； 2.中國人民解放軍61683部隊，北京 100080；3.中國人民解放軍96796部隊，吉林 白山 135200)

0 引言

近年來，無人機在軍用和民用領域上的應用愈加廣泛,伴隨而來的是對無人機控制系統的更高要求，特別是隨著復雜惡劣環境下執行任務的需求不斷增多導致的無人機飛行包線的不斷擴大，無人機自身結構復雜化導致的建模精確度下降，以及性能指標要求的不斷提高等，對無人機飛控系統的抗干擾性提出了更高、更嚴格的要求。因此，深入研究當存在干擾時(包括外部干擾與不確定性等)固定翼無人機的控制方法，設計出穩定、可靠、魯棒性強的抗干擾控制律，使無人機能夠在全包線范圍內均具有優良的飛行品質，對于提升無人機性能、拓展其應用范圍具有重要的現實意義。

為解決受外界干擾的不確定性非線性系統的控制問題，研究人員提出了許多方法，包括傳統的魯棒控制律[1-3]、滑模控制律[4-5]、基于干擾觀測器的復合控制律等。其中，通過對外部干擾與模型不確定性進行實時觀測估計，并在控制量中對其進行前饋補償的方法顯示出了它的優越性。文獻[6]結合文獻[7]的線性擴張干擾觀測器以及非線性干擾觀測器[8]的設計方法，設計出一種非線性擴張干擾觀測器，并與滑模控制器相結合設計了一種復合控制器。仿真結果表明，設計的復合控制器可以有效解決再入飛行器終端控制問題，但是其觀測器魯棒性仍存在提升空間。……