临近空间浮空器矢量电动螺旋桨位置控制设计

摘要

本文主要研究临近空间浮空器矢量电动螺旋桨位置控制问题,提出一种新的连续可微分的齿轮间隙非线性描述一一"可微分死区模型",并基于该模型设计控制算法克服传统齿轮间隙模型不可微分的"硬"特性.首先,建立基于"可微分死区模型"的临近空间浮空器矢量电动螺旋桨推进系统的状态空间描述,利用反馈线性化技术解耦系统模型.然后,设计非线性状态反馈控制算法保证系统输出能够全局渐近稳定地跟踪光滑有界的输入信号,消除由齿轮间隙非线性引起的"极限环"现象.最后,通过数值仿真证明了所设计的控制器及新建齿轮间隙模型的正确性和有效性.