CAJ | 학술논문

以大展弦比飞翼布局无人机为研究对象,针对强扰动环境下多边界状态约束时的飞行姿态控制问题,提出一种指令-控制律联合限制的全状态约束控制方法.该控制方法分别独立设计了指令边界限制器、过渡指令产生器和指令跟踪控制器3个部分.首先,基于无人机动力学特性设计的指令边界限制器,利用无人机的各个状态边界来限制姿态控制器的指令,实现了将非受控状态的约束问题转化为受控状态的约束问题;其次,基于“安排过渡过程”的思想并考虑约束限制环节,设计了过渡指令产生器,为无人机在线生成从当前姿态到期望跟踪姿态的过渡指令;最后,基于障碍Lyapunov函数和扩张状态观测器,设计了指令跟踪控制器,使无人机能够克服干扰且快速稳定地跟踪过渡指令.通过采用Lyapunov稳定性理论分析,该控制方法能够保证姿态跟踪误差收敛有界,且始终处于给定区间内部.仿真结果表明,该控制方法能够保证无人机飞行状态在不超出约束边界的同时,实现对姿态指令的准确跟踪.
이대전현비비익포국무인궤위연구대상,침대강우동배경하다변계상태약속시적비행자태공제문제,제출일충지령-공제률연합한제적전상태약속공제방법.해공제방법분별독립설계료지령변계한제기、과도지령산생기화지령근종공제기3개부분.수선,기우무인궤동역학특성설계적지령변계한제기,이용무인궤적각개상태변계래한제자태공제기적지령,실현료장비수공상태적약속문제전화위수공상태적약속문제;기차,기우“안배과도과정”적사상병고필약속한제배절,설계료과도지령산생기,위무인궤재선생성종당전자태도기망근종자태적과도지령;최후,기우장애Lyapunov함수화확장상태관측기,설계료지령근종공제기,사무인궤능구극복간우차쾌속은정지근종과도지령.통과채용Lyapunov은정성이론분석,해공제방법능구보증자태근종오차수렴유계,차시종처우급정구간내부.방진결과표명,해공제방법능구보증무인궤비행상태재불초출약속변계적동시,실현대자태지령적준학근종.