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非仿射参数依赖LPV模型的变体飞行器H控制

温暖 刘正华 祝令谱 李罗川 周锐

温暖, 刘正华, 祝令谱, 等 . 非仿射参数依赖LPV模型的变体飞行器H∞控制[J]. 北京航空航天大学学报, 2017, 43(10): 2073-2080. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0793
引用本文: 温暖, 刘正华, 祝令谱, 等 . 非仿射参数依赖LPV模型的变体飞行器H控制[J]. 北京航空航天大学学报, 2017, 43(10): 2073-2080. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0793
WEN Nuan, LIU Zhenghua, ZHU Lingpu, et al. H∞ control for morphing aircraft via non-affine parameter dependent LPV model[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2017, 43(10): 2073-2080. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0793(in Chinese)
Citation: WEN Nuan, LIU Zhenghua, ZHU Lingpu, et al. H control for morphing aircraft via non-affine parameter dependent LPV model[J]. Journal of Beijing University of Aeronautics and Astronautics, 2017, 43(10): 2073-2080. doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0793(in Chinese)

非仿射参数依赖LPV模型的变体飞行器H控制

doi: 10.13700/j.bh.1001-5965.2016.0793
基金项目: 

国家自然科学基金 61305132

国家自然科学基金 61563041

航空科学基金 20135751040

详细信息
    作者简介:

    温暖  男, 博士研究生。主要研究方向:先进飞行器控制、高精度伺服系统

    刘正华  男, 博士, 副教授, 硕士生导师。主要研究方向:先进飞行器控制、高精度伺服系统

    祝令谱  男, 硕士研究生。主要研究方向:先进飞行器控制、高精度伺服系统

    通讯作者:

    刘正华, E-mail: lzh@buaa.edu.cn

  • 中图分类号: V249.1

H control for morphing aircraft via non-affine parameter dependent LPV model

Funds: 

National Natural Science Foundation of China 61305132

National Natural Science Foundation of China 61563041

Aeronautical Science Foundation of China 20135751040

More Information
  • 摘要:

    变体飞行器可以在不同的飞行环境及飞行任务下自适应地进行结构变形,从而确保飞行过程中具有最优的气动性能。以一类翼展可变的飞行器模型为对象,研究了一种针对非仿射参数依赖结构的线性变参数(LPV)系统的控制问题。在Jacobian线性化基础上,将变体过程中的非线性模型精确拟合为以翼展变形率为时变参数的LPV系统。与大多数LPV控制不同的是,此系统为多项式参数依赖结构,不具有仿射参数依赖形式。利用线性分式表示(LFR)将具有非仿射参数依赖结构的LPV模型转换为等价的线性时不变(LTI)系统。为保证变体过程的稳定,针对此LFR形式的变体模型,在满足二次Lyapunov稳定的线性矩阵不等式(LMI)条件基础上,设计了一类基于状态反馈的H控制器。仿真结果表明,上述控制器在外部存在干扰的情况下,能够保证变体过程的全局稳定性。因此基于LFR转换的控制器设计方法不再局限于仿射参数依赖形式,对于广泛LPV系统具有普遍适用性。

     

  • 图 1  变体形态示意图

    Figure 1.  Schematic of morphing configuration

    图 2  系数矩阵拟合对比

    Figure 2.  Comparison of coefficient matrix fitting

    图 3  系统等效图

    Figure 3.  Equivalent systems

    图 4  控制效果图

    Figure 4.  Effectiveness of controller

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出版历程
  • 收稿日期:  2016-10-12
  • 录用日期:  2016-12-30
  • 刊出日期:  2017-10-20

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