一类控制受限不确定系统的控制分配重构控制
2012-03-03刘春生朱心中
飞行力学 2012年2期
刘春生,朱心中
(南京航空航天大学自动化学院,江苏南京 210016)
引言
控制分配技术作为解决多操纵面战斗机控制系统设计的有效途径,能够合理组合多操纵面使飞机适应不同的飞行任务和条件。在操纵面损伤或作动器发生故障情况下,可以利用控制分配技术实现剩余正常操纵面的重新组合,协同控制飞机运动,提高飞机控制系统的鲁棒性,因此控制分配技术已日益引起国内外科研工作者的广泛关注[1-4]。
在控制系统中,控制律的设计一般是基于系统的标准模型,但是实际系统往往存在不确定性,此时仍然采用对正常系统设计的系统控制律,将不能有效控制被控对象,不能达到预期的控制目的。系统的不确定性是引起系统不稳定和降低系统性能的根源,尽管不确定性系统的研究已取得了不少成果,但是针对具有冗余特性的不确定性系统的研究目前大多都采用了鲁棒控制等方法,而没有充分考虑系统具有冗余的特性。因此,本文将首先根据控制分配的相关理论,得到一个虚拟被控系统;然后再根据自适应控制理论和李雅普诺夫理论设计一种控制受限系统的稳定自适应控制律,从而完成系统的重构任务。
1 问题描述
本文将考虑如下状态方程形式的不确定性系统:

维数的状态矩阵、控制矩阵和输出矩阵,且控制矩阵Bu满足:rank(Bu)=n<m;系统状态变量 x(t)可测。
系统的不确定性ΔBu满足:

式中,GT(t)G(t)≤I;H1,E1为适当维数的矩阵。
系统不确定性的存在使得按照正常系统设计的控制器不能有效地控制被控对象,甚至有可能使得系统性能严重偏离实际要求。……
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