【摘要】：針對高超聲速飛行器非線性、多約束、快時(shí)變等特點(diǎn),提出了一種基于線性矩陣不等式的滑模預(yù)測控制方法。首先設(shè)計(jì)系統(tǒng)的滑模面,然后對滑模面進(jìn)行預(yù)測并將其作為優(yōu)化性能指標(biāo),通過Schur補(bǔ)引理將控制律的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為一個(gè)優(yōu)化問題。該方法避免了常規(guī)滑�？刂频母哳l切換,有效地克服了抖振現(xiàn)象。此外,相對于傳統(tǒng)的滑模預(yù)測控制方法,該方法不需要額外計(jì)算終端約束條件和終端代價(jià)函數(shù),只需要通過選取合適的李雅普諾夫函數(shù)即可保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性,且其加權(quán)矩陣和控制律是同時(shí)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的,簡化了設(shè)計(jì)過程。仿真試驗(yàn)表明,相比于單純的預(yù)測控制和滑�？刂�,所提出的方法具有更好的跟蹤性能。
[Abstract]:A sliding mode predictive control method based on linear matrix inequality (LMI) is proposed for hypersonic vehicles with nonlinear, multi-constrained and fast time-varying characteristics. Firstly, the sliding mode surface of the system is designed, and then the sliding mode surface is predicted as the optimization performance index. The design of the control law is transformed into an optimization problem through the Schur complementary Lemma. This method avoids the high frequency switching of conventional sliding mode control and effectively overcomes the chattering phenomenon. In addition, compared with the traditional sliding mode predictive control method, this method does not need to calculate the terminal constraints and terminal cost functions, but only needs to select the appropriate Lyapunov function to ensure the stability of the system. The weight matrix and control law are optimized simultaneously, which simplifies the design process. Simulation results show that the proposed method has better tracking performance than simple predictive control and sliding mode control.
【作者單位】： 廈門理工學(xué)院福建省高電壓技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;西安交通大學(xué)電子與信息工程學(xué)院;蘭州理工大學(xué)電氣工程與信息工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助(61308120,61463029) 廈門理工學(xué)院高層次人才項(xiàng)目資助(YKJ15022R)
【分類號(hào)】：V249.1

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本文編號(hào)：2190000