基于非线性干扰观测器的高超声速飞行器离线预测控制方法

摘要

针对高超声速飞行器存在参数不确定和外界强干扰的纵向非线性模型,结合非线性干扰观测器的干扰辨识能力和离线预测控制显式处理系统约束的优点,提出一种基于非线性干扰观测器的离线预测控制方法.首先针对标称情况下的纵向模型,引用多面体不变集理论,设计离线预测控制器;然后在存在干扰的情况下,采用非线性干扰观测器估计未知干扰,并设计合适的补偿增益,对离线预测控制器进行补偿,提高其鲁棒性.仿真结果表明,该控制器不仅能够有效抑制干扰,而且保证系统状态和控制输入在给定的约束范围内,实现速度和高度指令的精确跟踪.