平流层飞艇解析模型预测空间路径跟踪控制

摘要

本文提出了一种基于解析模型预测控制理论的欠驱动平流层飞艇空间路径跟踪控制方法.首先,对所研究的平流层飞艇进行运动学和动力学建模.然后,采用内外环控制结构设计路径跟踪控制器.其中,外环为制导律部分,内环为姿态和速度控制部分.在外环部分,本文提出一种空间制导律可以使飞艇跟踪上空间任意几何路径.内环采用解析模型预测控制理论,这种理论可以很好的应用于快速非线性系统.最后,通过进行跟踪空间圆和空间螺旋线路径的MATLAB仿真实验,验证控制器的有效性.