基于模糊干扰估计的NSV高动态鲁棒滑模飞行控制

摘要

针对非线性系统的符合干扰，采用模糊干扰估计的方法逼近复合干扰，并设计了包含干扰观测项的鲁棒滑模控制律，有效降低了系统对干扰的限制要求，利用Lyapunov方法证明了观测误差的最终一致有界，进而证明了系统的鲁棒稳定性。针对近空间飞行器运动过程中的快时变、非线性、强耦合的问题，建立了描述飞行运动的有效动力学系统，给出了包含攻角、马赫数与控制舵面偏转量的气动力与气动力矩的详细函数表达式，利用模糊干扰估计方法设计了鲁棒滑模控制律，特别针对高动态情况下复合干扰难以描述的问题，有效地消除了复合干扰对系统的影响，使得近空间飞行器在气动参数包含不确定和存在外界干扰的情况下也能有效跟踪制导信号，表现出了优秀的鲁棒性，仿真试验进一步证明了控制方案的合理性。