飞艇森林巡防轨迹跟踪的滑模控制

摘要

为实现无人飞艇在森林巡防时的轨迹跟踪控制,针对飞艇飞行运动的非线性、耦合等特点,提出一种滑模控制方法.基于牛顿第二定律等定理推导飞艇巡防飞行的精确数学模型,并通过选取状态向量和控制向量,将其数学模型描述为非线性控制系统.通过泰勒级数展开将非线性系统简化为线性系统,并设计滑模控制律,同时采用饱和函数的方法抑制了滑模控制中的抖振问题.基于Lyapunov稳定性理论证明了所设计控制系统的稳定性.仿真结果表明,该方法的轨迹跟踪效果较为理想,可实现无人飞艇对期望轨迹的精确跟踪.