基于时变障碍李雅普诺夫函数的变体无人机有限时间控制

针对复杂扰动下可执行多种任务的复合式变体无人机,提出了一种基于浸入与不变(Immersion and invariance,I&I)理论和隐含系统状态受限条件的复合时变障碍Lyapunov函数(Composite time-varying barrier Lyapunov function,CTV-BLF)的控制方案.设计了一种基于浸入与不变理论的扰动观测器,构建了一种基于监督因子的有限时间动态尺度因子(Finite-time dynamic scaling factor,FT-DSF)调节器.在此基础上,设计了一种基于复合时变障碍Lyapunov函数和动态滑模面的控制器,保证系统状态...

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Published in自动化学报 Vol. 48; no. 8; pp. 2062 - 2074
Main Authors 李新凯, 张宏立, 范文慧
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 新疆大学电气工程学院 乌鲁木齐830047%清华大学自动化系 北京100084 2022
Subjects
浸入与不变
障碍Lyapunov函数
变体无人机
动态尺度因子
监督因子
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ISSN0254-4156
DOI10.16383/j.aas.c200712

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Summary:针对复杂扰动下可执行多种任务的复合式变体无人机,提出了一种基于浸入与不变(Immersion and invariance,I&I)理论和隐含系统状态受限条件的复合时变障碍Lyapunov函数(Composite time-varying barrier Lyapunov function,CTV-BLF)的控制方案.设计了一种基于浸入与不变理论的扰动观测器,构建了一种基于监督因子的有限时间动态尺度因子(Finite-time dynamic scaling factor,FT-DSF)调节器.在此基础上,设计了一种基于复合时变障碍Lyapunov函数和动态滑模面的控制器,保证系统状态始终在约束条件之内.通过衍生定理证明轨迹跟踪误差是有限时间稳定的.最终仿真结果验证了所提方案的有效性.
ISSN:0254-4156
DOI:10.16383/j.aas.c200712