[发明专利]一种采用自适应变结构的飞艇定点悬停控制方法

摘要

本发明公开了一种采用自适应变结构的飞艇定点悬停控制方法，采用惯性组合导航设备测量飞艇的实时前向飞行位置，根据给定的定点悬停点得到位置误差变量；采用前向飞行速度代替误差微分信号；对位置误差信号采用积分算法产生积分信号，形成滑模面信号s₂，将滑模面信号引入俯仰舵偏量设计自适应规律补偿俯仰姿态运动对定点悬停的干扰，并考虑发动机推力的饱和限制，构造自适应变结构定点悬停控制律u₂，从而实现飞艇的定点悬停。本发明的有益效果是自适应能力强，参数选定后无需调整即可适应大范围的悬停控制要求，不仅具有很好的创新性，也具有很高的工程实用价值。

主权项

1.一种采用自适应变结构的飞艇定点悬停控制方法，其特征在于按照以下步骤进行：步骤一：位置测量与位置误差信号的生成；采用惯性组合导航设备测量飞艇的实时前向飞行位置，记为x，根据给定的定点悬停点x^d，得到位置误差变量e_x，e_x＝x‑x^d；步骤二：速度测量与误差微分信号的形成；采用前向飞行速度传感器测量飞艇的前向飞行速度，记为v_x，采用前向飞行速度代替误差微分信号，即步骤三：滑模面s₂信号的构建；对位置误差信号采用积分算法产生积分信号Ω，其满足选取控制参数c₁与c₂为正的常数，形成滑模面信号s₂步骤四：将上述滑模面信号引入俯仰舵偏量设计自适应规律补偿俯仰姿态运动对定点悬停的干扰，并考虑发动机推力的饱和限制，构造自适应变结构定点悬停控制律u₂，从而实现飞艇的定点悬停；自适应变结构定点悬停控制律u_2a设计如下：其中u₁为飞艇俯仰舵偏角，其中k_a1、k_a2、k_a3、ε为控制器参数，其为正常数；θ为飞艇的俯仰角；项用于补偿飞艇俯仰姿态的变化对定点悬停带来的干扰；设计如下：其初始值选取为Γ₄为正常数；飞艇自适应变结构定点悬停控制律u₂如下：