滿足增益相位裕度的自動駕駛儀結(jié)構(gòu)化H∞綜合
關(guān)鍵詞：自動駕駛儀 幅值裕度 相位裕度 過載跟蹤控制
摘要：針對具有靜不穩(wěn)定特性的高超聲速飛行器,提出了一種同時滿足增益裕度和相位裕度要求的飛行器自動駕駛儀設(shè)計方法。在預(yù)先設(shè)定自動駕駛儀結(jié)構(gòu)的前提下,建立滿足系統(tǒng)增益和相位裕度的H∞范數(shù)性能指標,使用結(jié)構(gòu)化H∞綜合方法求解使性能指標H∞范數(shù)指標最優(yōu)的自動駕駛儀參數(shù)。控制系統(tǒng)穩(wěn)定裕度由標稱系統(tǒng)增益放大補靈敏度傳遞函數(shù)的H∞范數(shù)約束。這種約束方法把對系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度約束轉(zhuǎn)化為復(fù)平面上開環(huán)系統(tǒng)Nyquist曲線到滿足系統(tǒng)穩(wěn)定裕度圓盤邊界的距離約束。求解控制器參數(shù)時,在控制器設(shè)計指標中引入調(diào)節(jié)參數(shù),通過調(diào)節(jié)參數(shù)的迭代變化,改變開環(huán)系統(tǒng)Nyquist曲線與穩(wěn)定裕度圓盤邊界的距離,減小控制器的保守性。這種自動駕駛儀的設(shè)計方法可同時適用于靜穩(wěn)定系統(tǒng)和靜不穩(wěn)定系統(tǒng)。將此方法應(yīng)用在高超聲速飛行器過載跟蹤自動駕駛儀的設(shè)計中,仿真結(jié)果表明,自動駕駛儀具有良好的動態(tài)和穩(wěn)態(tài)性能,并且控制器滿足期望的穩(wěn)定裕度。
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