基于循环神经网络观测器的变体飞行器终端滑模控制方法

专利2025-11-12  24


本发明属于飞行器控制,涉及一种变体飞行器终端滑模控制方法,具体涉及一种基于循环神经网络观测器的变体飞行器终端滑模控制方法。


背景技术:

1、变体飞行器作为一种新概念飞行器,可通过主动改变外形拓宽飞行包线,提升飞行性能。然而变体过程产生的附加扰动严重影响飞行器姿态稳定,且变体前后飞行器状态变化大,姿态控制系统需要实现快速的跟踪。


技术实现思路

1、为了解决背景技术中存在的上述问题,本发明提供了一种基于循环神经网络观测器的变体飞行器终端滑模控制方法。

2、本发明的目的是通过以下技术方案实现的:

3、一种基于循环神经网络观测器的变体飞行器终端滑模控制方法,包括如下步骤:

4、步骤1:构建变体飞行器姿态动力学与运动学模型,与姿态指令作差形成姿态控制误差模型;

5、步骤2:基于姿态控制误差模型,构建终端滑模面;

6、步骤3:设计基于循环神经网络的观测器,观测变体飞行器模型中的不确定扰动项;

7、步骤4:基于终端滑模面和观测器的输出值,获得变体飞行器的控制量。

8、相比于现有技术,本发明具有如下优点:

9、变体飞行器的传统扰动估计方法仅利用了当前时刻的量测信息,而本发明的循环神经网络观测器可同时利用当前时刻与过去时刻的量测信息,对于扰动的估计更为准确。同时本发明的终端滑模面能够显著提高响应速度,更适合于变体飞行器这类需要快速实现跟踪的对象。



技术特征:

1.一种基于循环神经网络观测器的变体飞行器终端滑模控制方法,其特征在于所述方法包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的基于循环神经网络观测器的变体飞行器终端滑模控制方法,其特征在于所述步骤1的具体步骤如下:

3.根据权利要求2所述的基于循环神经网络观测器的变体飞行器终端滑模控制方法,其特征在于所述步骤2中,终端滑模面s定义为:

4.根据权利要求3所述的基于循环神经网络观测器的变体飞行器终端滑模控制方法,其特征在于所述步骤3的具体步骤如下:

5.根据权利要求4所述的基于循环神经网络观测器的变体飞行器终端滑模控制方法,其特征在于所述步骤4中,变体飞行器的控制量设计为:


技术总结
本发明公开了一种基于循环神经网络观测器的变体飞行器终端滑模控制方法,所述方法包括如下步骤:步骤1:构建变体飞行器姿态动力学与运动学模型,与姿态指令作差形成姿态控制误差模型;步骤2:基于姿态控制误差模型,构建终端滑模面;步骤3:设计基于循环神经网络的观测器,观测变体飞行器模型中的不确定扰动项;步骤4:基于终端滑模面和观测器的输出值,获得变体飞行器的控制量。本发明的循环神经网络观测器可同时利用当前时刻与过去时刻的量测信息,对于扰动的估计更为准确。同时本发明的终端滑模面能够显著提高响应速度,更适合于变体飞行器这类需要快速实现跟踪的对象。

技术研发人员:韦常柱,俞茗叶,许河川,孙智力,张峪浩,徐世昊
受保护的技术使用者:哈尔滨工业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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