基于双环滑模控制的直/气复合控制系统设计

摘要

直接力/气动力(简称直/气)复合控制导弹具有强干扰、强非线性及强耦合等特点,传统的姿态控制器难以适用于该种复杂干扰并存的情况.提出了基于双环滑模控制的直/气复合控制器.首先,采用有限时间收敛趋近律分别构造内、外环滑模控制器,并将角速度回路的滑模变量量化为直接力指令,以解决空气舵与姿控发动机之间的耦合问题;接着,使用非线性扩张状态观测器估计综合干扰,从而设计控制器补偿侧向喷流干扰及模型不确定性等综合干扰的影响;然后,基于李雅普诺夫方法证明了控制系统闭环稳定,分析了干扰补偿对控制器收敛域的影响;仿真表明,该方法跟踪速度快,动态过程平稳,具有较强的干扰抑制能力,具有很强的鲁棒性.