Control adaptativo de modo deslizante Backstepping de vehículos hipersónicos de aire
Autores: Shuo, Wang; Ju, Jiang; Chaojun, Yu
Idioma: Inglés
Editor: Hindawi
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Procesos industriales
Subcategoría
Gestion y control de procesos
Palabras clave
mé
todos backstepping
supertwisting adaptativo
variable de control virtual
mé
todos de control de modo
forma de retroalimentació
n estricta
modelo de ahv
control de aire
entrada de control real
caso de perturbació
n de pará
metros
problema de control de seguimiento
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Citaciones: Sin citaciones
En este trabajo se propone un controlador que combina el método de control backstepping y el de modo deslizante adaptativo supertwisting para el control de la altitud y el seguimiento de la velocidad de los vehículos hipersónicos de respiración aérea (AHV). En primer lugar, se introduce el modelo longitudinal no lineal del AHV y se transforma en una forma de retroalimentación estricta, a la que se puede aplicar el método backstepping. Considerando el problema de control de seguimiento de la trayectoria longitudinal (control de altitud y control de velocidad), el sistema de control de seguimiento de altitud se descompone en varios subsistemas de un orden basados en el método backstepping, y se diseña un controlador adaptativo de modo deslizante supertwisting para cada subsistema, con el fin de obtener las variables de control virtual y la entrada de control real. En segundo lugar, se demuestra la estabilidad global del sistema en bucle cerrado mediante la teoría de estabilidad de Lyapunov. Por último, se lleva a cabo la simulación en un modelo de AHV. Los resultados muestran que el controlador propuesto tiene un buen rendimiento de control y una buena robustez en el caso de perturbación de los parámetros.
Descripción
En este trabajo se propone un controlador que combina el método de control backstepping y el de modo deslizante adaptativo supertwisting para el control de la altitud y el seguimiento de la velocidad de los vehículos hipersónicos de respiración aérea (AHV). En primer lugar, se introduce el modelo longitudinal no lineal del AHV y se transforma en una forma de retroalimentación estricta, a la que se puede aplicar el método backstepping. Considerando el problema de control de seguimiento de la trayectoria longitudinal (control de altitud y control de velocidad), el sistema de control de seguimiento de altitud se descompone en varios subsistemas de un orden basados en el método backstepping, y se diseña un controlador adaptativo de modo deslizante supertwisting para cada subsistema, con el fin de obtener las variables de control virtual y la entrada de control real. En segundo lugar, se demuestra la estabilidad global del sistema en bucle cerrado mediante la teoría de estabilidad de Lyapunov. Por último, se lleva a cabo la simulación en un modelo de AHV. Los resultados muestran que el controlador propuesto tiene un buen rendimiento de control y una buena robustez en el caso de perturbación de los parámetros.