[发明专利]基于模型参考自适应控制的舰载无人机自动着舰控制装置

摘要

本发明公开了一种基于模型参考自适应控制的舰载无人机自动着舰控制装置，属于航空飞行器控制技术领域。本发明装置包括：着舰指令与下滑基准轨迹生成模块，用于根据舰船与舰载无人机的相对位置和绝对位置信息，生成三维下滑基准轨迹信号和速度指令信号；模型参考自适应飞行控制模块，利用模型参考自适应控制算法生成舰载无人机的飞行控制信号，使得舰载无人机的实际飞行轨迹和速度跟踪着舰指令与下滑基准轨迹生成模块所生成的三维下滑基准轨迹信号和速度指令。该发明适用于固定翼有人舰载机和无人舰载机。相比现有技术，本发明不需要引导控制律的计算，控制着舰更准确，控制系统更简单，控制实时性好。

主权项

1.一种基于模型参考自适应控制的舰载无人机自动着舰控制装置，其特征在于，该装置包括：着舰指令与下滑基准轨迹生成模块，用于根据舰船与舰载无人机的相对位置和绝对位置信息，生成三维下滑基准轨迹信号和速度指令信号；模型参考自适应飞行控制模块，利用模型参考自适应控制算法生成舰载无人机的飞行控制信号，使得舰载无人机的实际飞行轨迹和速度跟踪着舰指令与下滑基准轨迹生成模块所生成的三维下滑基准轨迹信号和速度指令；模型参考自适应飞行控制模块中，用于对参考模型的名义控制矩阵估计值K₂(t)进行在线更新的自适应更新律按照以下方法设计得到：令ω(t)＝[Δx^T(t),Δr^T(t)]^T，Δr为参考输入信号，Δx为状态向量，则输出跟踪误差e(t)＝Δy(t)‑Δym(t)，式中，Δy、Δym分别为系统输出、参考模型输出；定义新的误差信号为ε(t)＝ξm(s)h(s)e(t)+Ψ(t)ξ(t)，式中，h(s)＝1/f(s)，f(s)为稳定多项式，Ψ(t)为Ψ*＝Kp的估计值，Kp为高频增益矩阵，ξm(s)为参考模型的交互矩阵，ξ(t)＝ΘT(t)ζ(t)‑h(s)Δu(t)，Δu(t)为控制向量；令ζ(t)＝h(s)ω(t),则新的误差信号转化为式中，于是，控制矩阵参数的自适应更新律设计为：式中，Γ＝Γ^T>0,S_p为可逆定常矩阵。