本文關鍵詞：多約束條件下多運動體協(xié)同控制技術研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在軍用航空領域,隨著對飛行器系統(tǒng)任務效能要求的不斷提升和飛行環(huán)境的愈加復雜化,利用多種/多個飛行器協(xié)同完成任務的模式具有重要的實際意義,這進而推動了多運動體協(xié)同控制理論和技術的快速發(fā)展。然而,多運動體協(xié)同控制技術的研究目前存在三方面的不足:1)較少考慮實際運動體模型中的不確定性,即控制律設計條件中往往假設運動體的動力學模型完全已知或不受外界干擾;2)控制律設計往往忽略了作動器飽和這種實際約束;3)往往假設運動體的所有狀態(tài)信息都是精確可測的。對此,本論文研究多約束條件下多運動體的魯棒分布式協(xié)同控制技術,并把相關的魯棒控制技術應用到多飛行器協(xié)同控制問題中。具體來講,本論文完成的工作主要包括以下三個部分。(1)借助于圖論知識,描述多個運動體之間的信息交換拓撲;根據(jù)牛頓第二定律,建立二階系統(tǒng)模型;基于該模型,考慮每個運動體的作動器飽和約束,針對有無速度測量兩種條件,分別設計位置一致性跟蹤控制律(狀態(tài)反饋和輸出反饋)。理論證明了閉環(huán)系統(tǒng)跟蹤誤差的收斂性,并通過仿真檢驗了相關結(jié)論。(2)考慮運動體動力學方程的受擾特性,分別針對有無速度測量兩種條件設計了魯棒的位置一致性跟蹤控制律。該控制律結(jié)構上包括穩(wěn)定器和干擾估計器兩部分。借助于李亞普諾夫第二法、拉塞爾不變集原理和barbalat?引理證明誤差系統(tǒng)是小信號L?穩(wěn)定和局部輸入狀態(tài)穩(wěn)定的,并證明了干擾估計器的引入能有效抑制運動體質(zhì)量攝動和外界干擾對系統(tǒng)跟蹤精度的影響。通過仿真,對比了補償前后跟蹤誤差的最終界。同時,探討了干擾估計器階數(shù)對系統(tǒng)跟蹤精度的影響。(3)利用全局坐標變換、反饋線性化技術、以及針對雙積分系統(tǒng)的設計結(jié)果,分別針對多飛行器協(xié)同定點打擊、協(xié)同移動目標跟蹤,編隊飛行三種作戰(zhàn)任務,設計相應的魯棒飛行控制律。通過數(shù)值仿真,驗證了這三種作戰(zhàn)模式下控制律的有效性,檢驗了干擾補償對飛行過程中外界擾動的抑制性能。
【關鍵詞】：多運動體系統(tǒng) 協(xié)同控制 干擾估計器 作動器飽和 魯棒控制
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：V249.1

  本文關鍵詞：多約束條件下多運動體協(xié)同控制技術研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：370271