【变体飞行器自抗扰控制分析4700字】

(2-10)中。设置仿真过程为：初始时变体飞行器在2000m高度以34m/s速度水平直飞，在15s时给定的速度阶跃指令，在60s时进行变体至90s结束，变体指令如第三章中的图3.7所示，最后在120s时给定的高度阶跃指令。仿真结果如REF_Ref68192051\h图1.7和REF_Ref68192054\h图1.8所示。图STYLEREF1\s4.SEQ图\*ARABIC\s17速度跟踪曲线图STYLEREF1\s4.SEQ图\*ARABIC\s18高度跟踪曲线由图可知，在自抗扰控制器的作用下飞行器能够很好地跟踪指令信号，而且与T-S模糊控制器相比跟踪过程更加平滑。在跟踪高度指令时，速度只出现了小幅度的偏差，跟踪速度指令时，高度的变化量也很小，说明在自抗扰控制器的作用下速度通道与高度通道之间的耦合作用明显减弱。在60s至90s的变体阶段，速度和高度的波动也明显减小，说明自抗扰控制器能够对飞行器在变体过程中气动参数的变化进行实时补偿，保证了变体过程的稳定性。下面具体以高度回路ESO的输出为例，来说明自抗扰控制器是如何对干扰进行实时估计补偿的。高度回路ESO输出如REF_Ref68192118\h图1.9至REF_Ref68192121\h图1.11所示。图STYLEREF1\s4.SEQ图\*ARABIC\s19输出曲线图STYLEREF1\s4.SEQ图\*ARABIC\s110输出曲线图STYLEREF1\s4.SEQ图\*ARABIC\s111输出曲线由图可知，ESO的输出对TD的输出进行了跟踪，而则反映了高度的变化率，是对系统新增状态量的估计值，具体为系统各回路间的耦合项与变体时系统参数的变化量，可以看到在速度高度发生变化以及飞行器进行变体时，都会发生变化，说明能够对系统总扰动进行估计，只要在控制端对其进行实时补偿就能消除总扰动对系统的影响。为了验证自抗扰控制器能够减小外部干扰对飞行器的影响，在飞行器对速度和高度指令的跟踪过程中，通过对俯仰角反馈回路加入如REF_Ref68192182\h图1.12所示的高斯白噪声来模拟阵风对飞行器的干扰，在有干扰的情况下分别测试T-S模糊控制器与自抗扰控制器的控制效果。系统输出对比由REF_Ref68192186\h图1.13、REF_Ref68192188\h图1.14给出。图STYLEREF1\s4.SEQ图\*ARABIC\s112高斯白噪声图STYLEREF1\s4.SEQ图\*ARABIC\s113有外部干扰时速度跟踪曲线图STYLEREF1\s4.SEQ图\*ARABIC\s114有外部干扰时高度跟踪曲线从图中可以看出，在相同的干扰条件下，T-S模糊控制器和自抗扰控制器都能对指令信号进行跟踪，说明两种控制器在存在干扰时都有很好的跟踪性能。由于自抗扰控制器对输入进行了平滑处理，所以跟踪速度比T-S模糊控制器要慢，但是T-S模糊控制器在干扰的作用下会产生大范围的抖震，而自抗扰控制器的抖震范围很小，说明自抗扰控制器对于外部干扰的抑制能力更强。这是由于ESO对于外部干扰进行了实时估计补偿，克服