基于事件触发采样的无尾翼飞机自适应容错姿态控制

来源：系统工程与电子技术杂志2024年第3期北京时间：

作者：禹志龙, 李颖晖, 裴彬彬, 段效聪, 张喆

单位：1. 空军工程大学航空工程学院, 陕西 西安 710038；2. 中国人民解放军94657部队, 江西 九江 332024；3. 中国飞行试验研究院, 陕西 西安 710089

摘要：针对具有通信带宽受限的无尾翼飞机姿态跟踪控制问题, 考虑模型不确定、外部扰动及执行器故障的影响, 提出一种基于事件触发采样与自适应的容错姿态控制方法。首先, 在无尾翼飞机六自由度动力学与运动学模型基础上建立了面向控制的姿态控制模型。通过引入事件触发机制成功降低了控制器与执行器通道之间通信频率, 缓解了总线的通信压力同时避免了Zeno现象的发生。然后, 通过自适应的有界估计成功补偿了执行器故障及事件触发引起的采样误差的影响。最后, 基于Lyapunov稳定性分析证明了所提出的控制方法能够保证系统所有信号一致最终有界。数值仿真结果表明, 所提出的控制方法能够有效降低控制器的更新频率, 同时实现无尾翼飞机姿态对于控制指令的跟踪。

关键词：无尾翼飞机,姿态跟踪,事件触发,自适应控制,容错控制

基金资助：国家自然科学基金(62103440);陕西省自然科学基础研究计划(2022-JM-011)