双信号切换多胞系统的鲁棒变增益控制

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1、殏檪檪檪檪檪檪殏檪文章编号：２０９５－１２４８（２０１７）０３－００１７－０９檪殏航檪空宇檪航檪工檪程檪檪殏双信号切换多胞系统的鲁棒变增益控制郑斌峰a，董朝阳a，王b青（北京航空航天大学a.航空科学与工程学院，b.自动化科学与电气工程学院，北京１００１９１）摘要：针对变体飞行器在大包线内变形飞行的姿态镇定问题，提出了一种基于双信号切换的鲁棒变增益切换控制方法。在分析飞行器跨包线区域变形飞行特性的基础上，基于多胞权值速率有界约束给出了时变参数多胞系统稳定的充分条件，进一步研究了飞行器具有包线和构型双信号切换多

2、胞系统的特征，分析了跨包线区域变形飞行的稳定性；设计了鲁棒变增益切换控制器，从而保证系统在包线内的稳定性及鲁棒H∞性能。关键词：变体飞行器；切换多胞；双信号；鲁棒变增益中图分类号：V２４９.１文献标志码：Adoi：１０.３９６９／j.issn.２０９５－１２４８.２０１７.０３.００２Robustvariablegaincontrolofdual-signalswitchedpolytopicsystemaabZHENGBin-feng，DONGChao-yang，WANGQing（a.SchoolofAe

3、ronauticScienceandEngineering，b.SchoolofAutomationScienceandElectricalEngineering，BeihangUniversity，Beijing１００１９１，China）Abstract：Basedondual-signalswitchedpolytopicsystem，arobustgainscheduledswitchingcontrolschemewasproposedtodealwiththeproblemofattitudest

4、abilizationduringmorphingwithinfullenvelop.Thecharacteristicsofmorphingaircraftflightacrossmultipleenvelopregionswereanalyzed.Thesufficientcon-ditionofstabilityforthetime-varyingpolytopicsystemwasproposedbytherestrictionofpolytopicweights′velocityboundary.

5、Thespecialtyofthedoubleswitchingsignalsinenvelopregionsandstructures′switchinglawswasfurtherstudied.Thestabilityofmorphingflightacrossmultipleenvelopregionswereanalyzed.Therobustgainscheduledswitchingcontrollerwasdesignedtoguaranteethestabilityandrobustper

6、formance.Keywords：morphingaircraft；switchedpolytopic；dual-signal；robustvariablegain变体飞行器是一种可以根据自身需求主动改MAW项目［３］、AFW项目［４］、AAW项目［５］等。随变气动外形，始终保持在各个飞行阶段（如起降、着智能材料的发展，变体飞行器又一次成为学者巡航、盘旋、作战、加速等）获得最佳气动外形，以们关注和研究的焦点。德国科技公司Festo的科保证飞机随时保持最优飞行性能，适应多种任务学家声称“破译了鸟飞行的原理”

7、，成功研制出仿模式［１－２］，比如F－１１１、苏－２４以及NASA的生机器鸟－SmartBird［６－８］。同时，变体飞行器外收稿日期：２０１７－０４－２７基金项目：国家自然科学基金（项目编号：６１３７４０１２）作者简介：郑斌峰（１９８５－），男，陕西乾县人，硕士研究生，主要研究方向：飞行动力学与控制，E-mail：sy１５０５４２７＠buaa.edu.cn；董朝阳（１９６６－），男，河北平乡人，教授，主要研究方向：飞行动力学与控制，E-mail：dongchaoyang＠buaa.edu.cn。１８沈阳航

8、空航天大学学报第３４卷形可变的特征给结构、气动和控制等多个学科提出域的处理与文献［１６］类似，仍将其分为多个局部了一系列具有挑战的研究课题［９－１１］。在控制科学方重叠的多胞系统；对于机体变形，将其构型变化视面，关键是解决变体飞行器姿态控制系统设计的问作一类链式切换，并在传统切换多胞系统切换信题，以确保大包线飞行下的姿态稳定［１２－１３］。号σF（t）的基础上，引入独立的链式变形切换信近年来，针对多胞型时变参数系