强激光与粒子束
2022, 34(4): 043001
1 太原理工大学机械工程学院，太原030024
2 河北工业大学机械工程学院，天津300130
针对四旋翼欠驱动、强耦合非线性系统轨迹跟踪问题, 提出了一种滑模轨迹跟踪控制策略。基于典型牛顿-欧拉动力学模型, 无人机控制系统分为了全驱动子系统(ψ, z)和欠驱动子系统(x, y, φ, θ)。全驱动子系统先通过终端滑模控制器使变量ψ, z收敛到理想值, 然后二阶滑模控制器实现欠驱动子系统中变量x, y, φ, θ的有效跟踪, 二阶滑模控制器滑模面参数通过Hurwitz稳定性理论设计。控制器通过Matlab/Simulink进行仿真, 仿真结果表明,设计的控制器位置和姿态控制具有良好的位置、角度跟踪效果, 且具有很好的鲁棒性。
四旋翼无人机 滑模控制器 轨迹跟踪 二阶滑模控制 quadrotor aircraft sliding mode controller trajectory tracking second order sliding mode control
1 华中光电技术研究所—武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430223
2 总装武汉军代局, 湖北 武汉 430064
为了消除经典滑模变结构控制在导弹控制系统中产生的抖振现象,提出了一种新型的基于二阶滑模变结构控制的导弹姿态控制系统设计方法.为便于导弹姿态控制系统的设计,将复杂导弹姿态运动方程分解成三个简单的子系统,即俯仰通道子系统、偏航通道子系统和滚转通道子系统,同时将三个通道间的耦合项等效为外界干扰.当三通道间的耦合项有界时,分别给出了三个子系统的控制器.仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性,并且有效消除了系统抖振现象.
导弹姿态控制 二阶滑模控制 抖振 李雅普诺夫函数 missile attitude control second-order sliding mode variable structure contr chattering Lyapunov function
海军工程大学兵器工程系, 湖北 武汉 430033
传统的光电跟踪伺服系统滑模控制中,对目标位移信号微分以求取速度、加速度等运动状态的方法会影响控制的精度和稳定性。针对这一缺点,提出了基于改进容积卡尔曼滤波(CKF)的二阶滑模控制算法。基于系统原理,建立了系统模型;应用限定下界法改进了CKF算法以提高目标状态估计的准确度;应用超螺旋算法设计了二阶滑模控制器,并将滤波预测的目标状态作为系统输入进行仿真实验。结果表明,相对于传统的二阶滑模控制,所设计的控制方法提高了控制精度,减小了抖振,且具有更好的稳定性。
光电跟踪 二阶滑模控制 容积卡尔曼滤波 伺服系统 electro-optical tracking second-order sliding mode control cubature Kalman filter servo system
