[发明专利]一种近空间飞行器控制系统

摘要

本发明公开了一种近空间飞行器控制系统，属于航空航宇推进控制技术领域。本发明针对近空间飞行器的姿态稳定跟踪控制问题，并考虑未知干扰以及参数不确定性问题。首先设计了干扰观测器用于对外界干扰的估值。然后分析了飞行器的参数不确定性，进行飞行器参数自适应估值。接着针对近空间飞行器的内环姿态角的跟踪控制，选择积分滑模面从而设计了自适应积分滑模控制器。最后利用李雅谱诺夫稳定性理论进行控制器的稳定性证明。本发明可以保证闭环系统的全局稳定，并且使系统拥有良好的跟踪性能和鲁棒性能。

主权项

一种近空间飞行器控制系统，用于生成近空间飞行器的控制输入量u，使近空间飞行器的俯仰角θ可以快速稳定地跟踪指令信号θcmd；其特征在于，所述控制系统包括积分滑模面确定器、干扰观测器、自适应参数辨识器和积分滑模控制器；所述干扰观测器用于观测干扰误差值所述自适应参数辨识器用于辨识第一自适应参数辨识误差值和第二自适应参数辨识误差值其中所述积分滑模面确定器用于基于所述指令信号θcmd和所述俯仰角θ来确定积分滑模面S；其中所述干扰观测器还用于基于所述积分滑模面S以及此次采样时间内的和来更新干扰观测值其中所述自适应参数辨识器还用于基于所述积分滑模面S以及此次采样时间内的和来更新第一自适应参数辨识值和第二自适应参数辨识值其中所述积分滑模控制器用于基于所述积分滑模面S、经更新的和以及所述指令信号θcmd来计算所述控制输入量u；其中此次采样时间内的为上一采样时间内的与未知的干扰值d之差，且此次采样时间内的和分别为上一采样时间内的和与未知的第一自适应参数值θf和第二自适应参数值θg之差。