[发明专利]一种基于正系统特性的飞行器抗干扰安全接近禁飞区方法

摘要

本发明涉及一种基于正系统特性的飞行器抗干扰安全接近禁飞区方法，将禁飞区边界参数作为飞行器运动状态的跟踪量，并考虑外界环境带来的干扰，搭建考虑干扰的离散跟踪动力学模型；根据运动模型中存在的外界环境干扰，设计干扰观测器，对干扰进行估计；设计状态反馈控制器；结合状态反馈控制器和干扰观测器，设计复合抗干扰跟踪控制器，构建闭环增广跟踪误差系统，通过ILMI算法解算控制器参数，使得闭环增广跟踪误差系统在复合抗干扰跟踪控制器作用下为渐近稳定的正系统，通过正系统跟踪控制策略，确保飞行器接近禁飞区的过程中始终保持在禁飞区外侧，解决禁飞区的安全接近问题。本发明用于飞行器对圆形、多边形等各类禁飞区目标的安全接近过程。

主权项

一种基于正系统特性的飞行器抗干扰安全接近禁飞区方法，其特征在于：包括以下步骤：第一步，针对禁飞区的安全接近问题，将禁飞区边界参数作为飞行器运动状态的跟踪量，并考虑外界环境带来的干扰，搭建考虑干扰的离散跟踪动力学模型；第二步，根据运动模型中存在的外界环境干扰，设计干扰观测器，对干扰进行估计；第三步，根据搭建的离散跟踪动力学模型，设计状态反馈控制器；第四步，结合状态反馈控制器和干扰观测器，设计复合抗干扰跟踪控制器，构建闭环增广跟踪误差系统，通过ILMI算法解算控制器参数，使得闭环增广跟踪误差系统在复合抗干扰跟踪控制器作用下为渐近稳定的正系统，通过正系统跟踪控制策略，确保飞行器接近禁飞区的过程中始终保持在禁飞区外侧，解决禁飞区的安全接近问题；所述第一步中，针对飞行器安全接近目标禁飞区的问题，将禁飞区边界参数作为飞行器运动状态跟踪量，并考虑外界环境带来的干扰，搭建考虑干扰的离散跟踪动力学模型如下：x(k+1)=Ax(k)+B(u(k)+d(k))y(k)=Cx(k)]]>其中，A,B,C为系统特征矩阵，A为系统矩阵，B为输入矩阵，C为输出矩阵，A,B,C均为常值矩阵，设C≥≥0，若任一矩阵H是一个m行n列的矩阵，有形式Hij>0,i＝1,...,m j＝1,...,n，则表示为H≥≥0，Hij为矩阵H第i行、第j列的元素；x(k)为k时刻状态变量，u(k)为k时刻控制输入，△T为采样时间，d(k)为k时刻的外部环境干扰，可由一个外部动态系统描述，形式如下：w(k+1)=Ww(k)d(k)=Vw(k)]]>其中，w(k)是k时刻状态变量，w(k+1)是k+1时刻状态变量，W,V是已知参数矩阵，均为常值矩阵，假设V≥≥0，其中，若任一矩阵H是一个m行n列的矩阵，有形式Hij>0,i＝1,...,m j＝1,...,n，则表示为H≥≥0，Hij为矩阵H第i行、第j列的元素。