一种带有观测器的高速飞行器预测滑模控制方法

作者：田灿; 张远; 倪少波

来源：航天控制, 2022, 40(02): 15-21.

DOI：10.16804/j.cnki.issn1006-3242.2022.02.003

• 高速飞行器
• 反馈线性化
• 预测滑模控制
• 线性扩张状态观测器
• 状态估计

针对高速飞行器巡航段的速度和高度指令跟踪控制问题，提出了一种基于线性扩张状态观测器的预测滑模控制方法。首先，对飞行器模型进行反馈线性化，在此基础上设计了速度通道和高度通道的跟踪滑模面，利用Taylor展开对跟踪滑模面进行预测；其次，利用优化性能指标推导出预测滑模控制律，使用Lyapunov稳定性理论证明其稳定性，所设计控制律可避免使用不连续切换函数，有效抑制抖振；然后，利用飞行器速度、高度和俯仰角的测量值，设计基于反正切跟踪微分器在线估计飞行器的航迹倾角和攻角；最后，针对带有飞行器状态估计误差以及飞行器参数偏差的动力学系统，将这些内外干扰视为系统“总扰动”,通过线性扩张状态观测器对其进行观测并加以补偿，通过对比仿真验证了所提方法的有效性。

• 单位
  北京航天自动控制研究所