飞行姿态模拟器建模及输入受限混杂控制

作     者：张刘 金光 郑亮亮 ZHANG Liu;JIN Guang;ZHENG Liang-liang

作者机构：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 

出 版 物：《光学精密工程》 (Optics and Precision Engineering)

年 卷 期：2009年第17卷第7期

页      面：1561-1569页

核心收录：

学科分类：08[工学] 082504[工学-人机与环境工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

基　　金：国家863高科技研究发展计划资助项目(No.2007aa12J123) 

主　　题：飞行姿态模拟器 非线性系统 Euler-Lagrange 混杂控制 dSPACE 

摘      要：为进行飞行姿态仿真研究,基于dSPACE建立了地面飞行姿态半物理仿真模拟系统,运用混杂不变集原理和无源控制器设计方法对有界高阶耦合非线性系统进行鲁棒控制器设计。使用Lagrange法建立了具有控制约束的非线性Eu-ler-Lagrange(EL)动力学模型;利用EL系统内在特性,基于非线性状态依赖动态脉冲系统的不变集原理的有关结果和混杂能量控制方法,设计了输入受限的非线性混杂控制器,并进行了数学仿真。最后,将所设计的混杂控制器应用于地面飞行姿态模拟器中进行了半物理仿真实验,得到的动态响应时间为20s,稳态精度优于5%,超调量约为25%,在外加扰动作用时仍能实现稳定调节。结果表明,给出的饱和控制算法可靠性较强,对系统参数误差和外干扰具有鲁棒性。