临近空间飞艇多模型自适应鲁棒控制方法研究

摘要

针对临近空间飞艇飞行高度、质量、转动惯量变化范围大，不确定性干扰因素多的特点，构建了一种飞艇鲁棒自适应控制器设计方案。基于多模型自适应控制理论，根据飞艇模型参数可能的变化范围将工作空间划分为若干个子工作区，离线设计好各子工作区的常值参数鲁棒控制器，飞行过程中通过实测的调度参数对各子控制器输出进行平滑切换。通过采用Hanus无差切换方法有效抑制了控制器切换时引起的系统输出抖动，并消减了高阶鲁棒控制器参数脆弱性问题的影响。数字仿真结果表明，所设计的控制器能够实现对模型参数大范围变化飞艇的稳定控制。