一种基于径向基函数的增益调度自动驾驶仪设计方法技术

技术编号:41974929 阅读:17 留言:0更新日期:2024-07-10 16:54
本发明专利技术公开了一种基于径向基函数的增益调度自动驾驶仪设计方法,属于飞行器控制技术领域,包括:获取增益调度向量及取值范围、非线性系统的LPV模型、选用的控制器结构和控制系统设计指标;选取增益调度向量的取值空间中均匀分布的样本点,作为多目标非光滑优化算法增益调节的特征点;根据控制系统设计指标确定闭环传递函数H∞范数形式的约束,用于建立特征点处增益调节的优化问题;求解每个特征点处建立的优化问题,用于调节控制器增益;利用径向基函数模型,分别对每个结构控制器的增益曲面进行拟合,得到全部增益的RBF曲面;根据全部增益的RBF曲线调节控制器增益变化,得到基于径向基函数的增益调度控制器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于飞行器控制,具体涉及一种基于径向基函数的增益调度自动驾驶仪设计方法


技术介绍

1、现有的增益调度自动驾驶仪中,经典的增益调度设计是选取特征点设计相应的lti控制器后,控制器增益曲面一般采用线性插值方式得到,但由于线性插值的一阶不连续性,可能会造成控制器增益的突变,这将对控制器的性能造成一定的影响。对此,工程中常通过对控制器增益的全局调整和验证保证其变化尽量光滑。

2、为了对控制器增益的全局调整和验证,现有的控制器增益曲面的参数化方法的做法是,通过多项式等基函数将控制器增益随调度量变化的曲面参数化,然后采用非光滑优化算法,以特征点处的性能和稳定性指标为目标函数,通过调节增益曲面参数,完成对整个控制器增益曲面的调节,从而直接得到光滑的控制器增益曲面,避免事后的处理过程。可由于事先难以明确控制器增益随增益调度量变化的特点,基函数选择具有相当的挑战性。以选用多项式函数做基函数为例,多项式阶次选取过低,会限制增益曲面的非线性表达能力,造成性能的损失;多项式阶次选取过高,导致增益曲面待调节参数过多,引入高维优化问题,造成非光滑优化算法寻找时本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于径向基函数的增益调度自动驾驶仪设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于径向基函数的增益调度自动驾驶仪设计方法,其特征在于,步骤1包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于径向基函数的增益调度自动驾驶仪设计方法,其特征在于,获取自动驾驶仪预安装的目标设备在姿态动力学的线性定常模型,包括:

4.根据权利要求2所述的一种基于径向基函数的增益调度自动驾驶仪设计方法,其特征在于,根据多个特征点的线性定常模型对状态空间表达式中的参数进行拟合,得到目标设备运动的非线性系统的LPV模型,包括:

5.根据权利要求2所述的一种基...

【技术特征摘要】

1.一种基于径向基函数的增益调度自动驾驶仪设计方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种基于径向基函数的增益调度自动驾驶仪设计方法,其特征在于,步骤1包括:

3.根据权利要求2所述的一种基于径向基函数的增益调度自动驾驶仪设计方法,其特征在于,获取自动驾驶仪预安装的目标设备在姿态动力学的线性定常模型,包括:

4.根据权利要求2所述的一种基于径向基函数的增益调度自动驾驶仪设计方法,其特征在于,根据多个特征点的线性定常模型对状态空间表达式中的参数进行拟合,得到目标设备运动的非线性系统的lpv模型,包括:

5.根据权利要求2所述的一种基于径向基函数的增益调度自动驾驶仪设计方法,其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员:符式康孙一博刘俊辉王佳楠孟秀云单家元
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:

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