基于SDRE的变体飞行器LPV稳定控制

来源：系统工程与电子技术杂志2023年第12期北京时间：

作者：蔡光斌, 毛定坤, 杨芊, 李欣, 侯明哲

单位：1. 火箭军工程大学导弹工程学院, 陕西 西安 710025；2. 哈尔滨工业大学航天学院, 黑龙江 哈尔滨 150001

摘要：针对变体飞行器飞行过程中存在的外部扰动和参数不确定性问题, 提出一种基于状态相关黎卡提方程(state-dependent Riccati equation, SDRE)的线性变参数(linear parameter varying, LPV)稳定飞行控制方法。首先, 基于变体飞行器的气动参数模型和纵向非线性动力学模型, 综合考虑外部扰动、系统参数误差以及变形产生的附加干扰, 并通过雅克比线性化方法, 得到LPV系统模型。其次, 针对考虑复合干扰的LPV模型, 设计基于SDRE的控制律, 并利用θ-D方法进行求解。最后, 利用蒙特卡罗方法仿真验证了所提方法能够有效抑制复合干扰, 实现飞行器的稳定飞行控制, 具有较强的鲁棒性能和抗干扰能力。

关键词：变体飞行器,状态相关黎卡提方程,线性变参数,θ-D方法,外部扰动,参数不确定性

基金资助：国家自然科学基金(61773387);国家自然科学基金(62073096)