再入飞行器自适应指数时变滑模姿态控制方法技术

本发明专利技术涉及一种再入飞行器自适应指数时变滑模姿态控制方法，属于飞行器控制技术领域。首先以无动力再入飞行器模型为对象，建立姿态运动方程；然后改写成MIMO仿射非线性系统形式，再应用反馈线性化理论进行线性化处理，得到俯仰、滚装、偏航三通道线性化模型；针对得到的线性化系统，设计修正的自适应指数时变滑模控制器；然后得到再入飞行器姿态控制的控制力矩指令输入到再入飞行器，对姿态进行控制。本发明专利技术通过将指数时变滑模控制与自适应方法结合，在一定程度上解决了现有自适应滑模控制的切换增益过度适应问题；能够有效地抑制系统参数不确定性和外部扰动的影响，实现精确的姿态控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，属于飞行器控制

技术介绍
对于再入飞行器来讲，再入过程中飞行条件(空域、速域)大范围变化，各通道间耦合严重，呈现出强烈的非线性动态特性。另外，各种不确定性外部扰动的存在以及飞行器的气动特性不能精确获知，导致其姿态控制变得异常复杂。再入飞行器控制系统设计要解决的关键问题是抑制上述非线性、强耦合和不确定性对系统性能影响。 尽管各种先进的非线性控制方法(如动态逆、反馈线性化、轨迹线性化、反步法、自适应控制方法等)已广泛应用于再入飞行器姿态控制系统设计中，滑模变结构控制方法仍然是处理系统模型中存在有界扰动/不确定性和未建模动态首要选择。滑模变结构作为一种非线性控制方法，对系统存在的匹配参数不确定性以及扰动具有强鲁棒性。然而普通滑模然控制不足之处在于1)到达段不具备鲁棒性；2)抖振问题；3)控制律中切换增益的选取问题。为了解决到达段不具备鲁棒性的问题，实现全局鲁棒的目的，A. Bartoszewicz 米用时变滑模面替代时不变滑模面，使系统状态在初始时刻就处于滑模面上，以旋转或者平移的方式随时间趋近事先确定的时不变滑模面，但仍存在滑模控制量不光滑的问题。滑模变本文档来自技高网...

【技术保护点】
再入飞行器自适应指数时变滑模姿态控制方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，以关于机体坐标系x？O？y平面对称的无动力再入飞行器模型为对象，建立姿态运动方程：α·=ωzβ·=ωxsinα+ωycosαμ·=ωxcosα-ωysinαω·x=IyyI*Mx+IxyI*My-Iyy(Izz-Iyy)-Ixy2I*ωyωz-Ixy(Iyy+Ixx-Iz...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘向东，王亮，盛永智，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：