第36届中国控制会议

2017-07-26 00:00:01

中国辽宁大连

充液飞行器的POGO振动是一种挠性机体弹性振动和控制力矩脉动耦合作用而产生的闭环不稳定现象,在飞行器姿态控制任务中需要特别关注。本文设计一类基于姿态四元数信息的自适应滑模控制方法,不同于大多数的控制方法仅保证全局渐进稳定性,本文通过构造Lyapunov函数并将其用于有限时间收敛的姿态跟踪控制器设计中。为了降低滑模控制器的设计难度,对具有POGO振动飞行器的高维数控制系统进行降阶,由于秩约束使得控制系统设计成为一类非凸优化问题,进而导致数值算法难以应用,并且降阶控制系统性能也无法保证。为此本文通过把控制系统秩约束转变为特征多项式系数的形式并设计出一种选频保结构降阶方法,通过构造Gram矩阵实现降阶控制系统在POGO振动特定频率内逼近原始系统。最后将该方法用于具有POGO振动的飞行器姿态控制任务,验证基于所提方法设计的降阶控制系统的有限时间稳定跟踪性能。