摘要

针对弹性高超声速飞行器在控制层面存在外部干扰、执行机构故障等影响飞行器控制性能的问题,为实现弹性飞行器控制的有限时间收敛,提出了一种快速跟踪控制器,分别针对速度和高度采用预设性能控制方案,用以提高控制性能。在控制器研究中,提供了预先设定的瞬态和稳态跟踪误差边界用以限制超调,提高控制性能。此外,为了估计总扰动,引入了滑模观测器。同时,在高度跟踪的反向设计中将四阶系统分解,分步设计控制器,以此避免了虚拟控制器的高阶运算。为了实现控制系统的有限时间收敛,引入了非奇异快速终端滑模技术和齐次性方法来设计控制律,确保速度和高度跟踪误差在有限时间内收敛。最后,利用高超声速飞行器模型进行了仿真实验,仿真结果验证了控制器的有效性。

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