基于PD—RMPC算法解決彈性體高超聲速飛行器的輸入飽和與狀態(tài)約束問題

張廣豪　郭宏宇　秦偉偉　張植　何兵

摘要：由于強(qiáng)不確定性、高非線性、強(qiáng)耦合性，輸入飽和及飛行狀態(tài)受約束等問題，使得控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中存在許多難題。因此，設(shè)計(jì)一個能夠解決模型不確定性和保持嚴(yán)格執(zhí)行飛行約束的控制算法十分必要。首先，基于線性矩陣不等式（LMIs）凸優(yōu)化的控制策略，并結(jié)合張量積模型轉(zhuǎn)化方法將考慮氣動熱彈性因素的非線性動力學(xué)模型轉(zhuǎn)變成線性參數(shù)模型（LPV）；其次，將PD-RMPC算法應(yīng)用于LPV模型以克服輸入飽和及飛行狀態(tài)受限影響。這種控制策略不僅可以解決參數(shù)模型的不確定性和彈性體模型的魯棒穩(wěn)定性問題，同時也保證了在約束下的系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定。最終，數(shù)值仿真結(jié)果證實(shí)了方法的有效性。

關(guān)鍵詞：高超聲速飛行器；參數(shù)依賴魯棒模型預(yù)測控制算法：LPV模型；張量積模型轉(zhuǎn)換

中圖分類號：TP273 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-5048（2017）03-0033-08