[发明专利]一种基于事件触发的高超声速飞行器模糊控制方法

说明书

本发明属于高超声速飞行器控制技术领域，具体涉及一种基于事件触发的高超声速飞行器模糊控制方法，包括如下步骤：确定高超声速飞行器纵向平面运动模型；选择输出V、h为前件变量，每个前件变量至少为三个水平，并设定模糊规则；根据以上模糊规则，构建高超声速飞行器的T‑S模糊模型；维持高声速飞行器的输出能够实时跟踪一个给定的指令信号y_com＝[V,h]^T，建立增广系统模型；根据事件触发策略构建基于事件触发的高超声速飞行器T‑S模糊模型；事件触发模糊控制器设计。本发明采用事件触发机制实现对高超声速飞行器的模糊控制，有效提升系统稳定运行，并抑制了系统时变时的滞特性，减轻了通信负担,节省了带宽资源。

技术领域

本发明属于高超声速飞行器模糊控制技术领域，具体涉及一种基于事件触发的高超声速飞行器模糊控制方法。

背景技术

航行速度大于马赫数5的飞行器为高超声速飞行器，高超声速飞行器在民用和军用等方面有十分宽广的前景，所以是当今航空领域研究的热点。然而由于高超声速飞行器航行环境范围变化较大，它的动力学特性会呈现不确定性及非线性，所以创建精准地数学模型是很困难的，并且传统的控制方法对飞行器的速度和高度很难进行准确控制，需要用其它方法进行建模与控制。

现有技术中，对高超声速飞行系统的控制研究大都是将高超声速飞行系统在平衡点进行泰勒展开,从而得到线性化的模型,但该方法对于存在时变时延、数据碰撞丢失等情况时并不适用。在实际高超声速飞行系统中，传感器、执行机构和所设计的控制器都是作为节点与控制系统相连,并通过网络进行数据交换,由于网络延时以及通信带宽的影响，可能造成控制系统不稳定。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于事件触发的高超声速飞行器模糊控制方法，采用事件触发机制实现对高超声速飞行器的模糊控制，有效提升系统稳定性。

为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：

一种基于事件触发的高超声速飞行器模糊控制方法，包括如下步骤：

S1、确定高超声速飞行器纵向平面运动模型；

S2、选择输出V、h为前件变量，每个前件变量至少为三个水平，并设定模糊规则；

S3、根据以上模糊规则，构建高超声速飞行器的T-S模糊模型；

S4、维持高声速飞行器的输出能够实时跟踪一个给定的指令信号y_com＝[V,h]^T，建立增广系统模型；

S5、根据事件触发策略构建基于事件触发的高超声速飞行器T-S模糊模型；

S6、事件触发模糊控制器设计。

步骤S1纵向平面运动模型，利用拉格朗日力学建立运动方程，如下：

各力与力矩表示如下：

L＝0.5ρV²SC_L

D＝0.5ρV²SC_D

在平衡点附件拟合的空气动力与力矩系数表达式及相关方程，如下：

ρ＝ρ₀exp(-(h-h₀)/h_s)