[发明专利]一种带有执行器饱和问题的运动体姿态事件触发控制方法

摘要

一种带有执行器饱和问题的运动体姿态事件触发控制方法，步骤如下（一）给定期望跟踪值期望姿态角，期望姿态角速度；（二）姿态角跟踪误差计算姿态角误差与姿态角速度误差；（三）事件触发（event‑triggered）控制器设计计算反馈增益；（四）计算消除姿态角的事件触发控制器输出量；设计事件条件；（五）给定控制量限位计算消除期望姿态角、姿态角速度误差的饱和控制量；（六）LQ抗饱和控制补偿器设计计算修正控制量和状态量的反馈项、；（七）计算经LQ抗饱和控制补偿器修正后的事件触发控制器输入和输出、，将其用于运动体控制模型。该方法可解决执行机构饱和、系统数据负载问题，跟踪任意期望姿态，保证闭环系统渐近稳定。

主权项

一种带有执行器饱和问题的运动体姿态事件触发控制方法，其特征在于：其具体步骤如下：步骤一给定期望跟踪值：给定期望姿态角φd,θd,ψd；给定期望姿态角速度pd,qd,rd；步骤二姿态角跟踪误差计算：计算期望姿态角与实际姿态角之间的误差φe,θe,ψe；计算期望姿态角速度误差qe,pe,re；步骤三事件触发(event‑triggered)控制器设计：计算反馈增益Kc，其计算方法如下：1)给出线性化运动体状态方程将一般形式运动体的线化状态方程表达为其中，为状态量，其中，φ,θ,ψ为姿态角，p,q,r为姿态角速度，φd,θd,ψd为期望姿态角，pd,qd,rd为期望姿态角速度；μ为输入量，e为状态误差输出；其中C＝[I ‑I]；2)设计事件触发(event‑triggered)控制器，计算反馈增益Kc反馈增益Kc的计算方法如下：定义对称正定矩阵Xc＞0，矩阵Yc和参数μ＞0满足如下线性矩阵不等式：解出矩阵Xc与Yc从而得到需要指出的是，事件触发(event‑triggered)控制器的输入量μc为：μc＝e；步骤四计算消除期望姿态角与实际姿态角之间误差所需的无限制控制量，即事件触发(event‑triggered)控制器输出量yc；设计事件条件；步骤五给定控制量限位：计算消除期望姿态角、期望姿态角速度与实际姿态角、实际姿态角速度之间误差所需的饱和控制量sat(μ)；步骤六LQ抗饱和控制补偿器设计：计算修正控制量的反馈项vaw和修正状态量的反馈项yaw；步骤七计算经LQ抗饱和控制补偿器修正后的事件触发(event‑triggered)控制器输入μc,aw和事件触发(event‑triggered)控制器输出yc,aw，最终将控制量用于运动体非线性模型。