[发明专利]一种观测器与自适应切换复合的飞行器攻角控制方法

权利要求书

1.一种观测器与自适应切换复合的飞行器攻角控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S10，将舵系统的舵偏角信号引入控制系统，并在飞行器上安装攻角传感器测量得到飞行器攻角信号，并与飞行器攻角指令信号进行比较，得到攻角误差信号；

步骤S20，根据所述的攻角误差信号，构造观测误差信号。然后根据观测误差信号与攻角误差信号构造误差铰链函数，再设计自适应递推规律，并完成观测器增益的自适应更新，得到观测器增益信号；

步骤S30，根据所述的观测误差与攻角误差，设计观测器系统的非线性误差调节函数，然后对观测器状态进行递推更新，得到观测器状态信号；

步骤S40，根据所述的攻角误差与观测器误差信号进行非线性积分，分别得到攻角误差非线性积分信号与观测误差非线性积分信号，并对观测器状态信号进行综合，得到观测器状态综合信号，然后根据观测器增益信号，组成观测器的控制量信号；

步骤S50，根据所述观测器控制量信号与误差非线性积分信号进行复合得到非线性比例积分信号，并根据观测器控制量信号采用切换自适应方法得到自适应切换控制量，最终组合生成俯仰舵偏角期望信号；

步骤S60，根据所述的俯仰舵偏角期望信号与俯仰舵偏角信号进行比较，得到舵偏角误差信号，然后设计负反馈误差控制信号，然后根据俯仰舵偏角信号组成俯仰通道控制律信号，实现俯仰舵偏角期望信号的跟踪，同时实现俯仰通道的攻角跟踪控制。

2.根据权利要求1一种观测器与自适应切换复合的飞行器攻角控制方法，其特征在于，根据所述的飞行器攻角信号与飞行器攻角指令信号得到攻角误差信号，构造观测误差信号，然后根据观测误差信号与攻角误差信号构造误差铰链函数，设计自适应递推规律得到观测器增益信号包括：

其中α为飞行器攻角信号，α^d为飞行器的攻角指令信号，x₁为攻角误差信号，为飞行器状态观测器的状态信号，其初始值为0；e为观测误差信号；f₁、f₂误差铰链函数，k_a1、k_a2、T₁与ε₁为常值参数，M、L为观测器增益信号，其中M(n)、L(n)分别为M、L的第n个数据，n＝1,2,3…，n为正整数。

3.根据权利要求1一种观测器与自适应切换复合的飞行器攻角控制方法，其特征在于，根据所述的观测误差信号与攻角误差信号，设计观测器系统的非线性误差调节函数，然后对观测器状态进行递推更新得观测器状态信号到包括：

f₃＝Lk₂e/M+Le/(|x₁|+ε₂)+Lx₁/(|e|+ε₂)；

f₄＝L²k₁e/M²+Me/(|x₁|+ε₂)+Mx₁/(|e|+ε₂)；

其中u为观测器控制量信号，其初始值为0；f₃、f₄为观测器系统的非线性误差调节函数，k₁、k₂、ε₂为常值参数，且都为正值，为观测器状态信号，其中分别为的第n个数据。