输入受限乘波体飞行器的最优跟踪控制方法
作者:
作者单位:

1.空军工程大学研究生院,西安 710051;2.空军工程大学防空反导学院,西安 710051

作者简介:

通讯作者:

卜祥伟,男,副教授,硕士生导师,E-mail:buxiangwei1987@126.com。

中图分类号:

TP273

基金项目:


An Optimal Tracking Control Method for Complex Systems with Input Constraints
Author:
Affiliation:

1.College of Graduate, Air Force Engineering University, Xi’an 710051, China;2.Air and Missile Defense College, Air Force Engineering University, Xi’an 710051, China

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    摘要:

    针对存在输入受限的乘波体飞行器最优跟踪问题,基于反演控制设计了最优跟踪控制器。将控制分为稳态跟踪控制和瞬态最优控制两部分。首先基于反演控制框架,引入有限时间收敛跟踪器对虚拟控制律进行估计,避免了普遍存在的“微分项膨胀”问题。其次,考虑系统中存在不确定项,设计了非线性干扰观测器对不确定项进行估计,确保控制器的鲁棒性。同时,充分考虑输入受限情况,基于辅助误差补偿策略对控制输入进行修正。然后,为了实现最优控制,基于自适应动态规划设计瞬态最优控制器。最终通过数字仿真,验证所设计控制方法的有效性。

    Abstract:

    An optimal tracking controller based on the backstepping method is designed for a complex system with input constraints. The control is divided into two parts, steady-state tracking control and transient optimal control. First, the finite-time-convergent differentiator is introduced to obtain the time derivatives of virtual control laws to avoid the problem of “explosion of terms” within the backstepping structure. Considering the uncertainty in the system, a nonlinear disturbance observer is designed to ensure the robustness of the controller. Second, an auxiliary error compensation strategy correct the control input. To fulfil the optimal control, the adaptive dynamic programming is used to design the transient optimal controller. Finally, the effectiveness of the control method are proved by simulation results.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

齐强,卜祥伟,姜宝续,唐骁,钟伟杰.输入受限乘波体飞行器的最优跟踪控制方法[J].南京航空航天大学学报,2021,53(S1):38-44

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  • 收稿日期:2021-05-10
  • 最后修改日期:2021-06-25
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  • 在线发布日期: 2021-11-01
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