基于扰动观测器的飞行器轨迹跟踪控制器设计

来源：系统工程与电子技术杂志2022年第8期北京时间：

作者：李传旭, 孟秀云, 王捷

单位：1. 北京理工大学宇航学院, 北京 100081；2. 北京电子工程总体研究所, 北京 100854

摘要：针对多种扰动作用下的固定翼飞行器三维轨迹跟踪问题, 设计了一种基于改进非线性扰动观测器的非奇异快速终端滑模轨迹跟踪控制器。首先推导固定翼飞行器三维轨迹跟踪误差模型, 考虑模型误差和飞行过程中的未知扰动, 设计了一种基于状态估计误差反馈的非线性扰动观测器对扰动进行观测。基于非奇异快速终端滑模控制方法, 采用双幂次趋近律设计轨迹跟踪控制器, 并证明了闭环控制系统的稳定性。仿真结果表明, 在多种扰动的作用下, 所设计的轨迹跟踪控制器能够对三维机动轨迹进行准确、稳定的跟踪。

关键词：轨迹跟踪,扰动观测器,终端滑模,双幂次趋近律,固定翼飞行器