Control de Trayectoria por Deslizamiento con Retroceso Incremental para Aeronaves Sin Cola con Mejorador de Estabilidad
Autores: He, Zihou; Hu, Jianbo; Wang, Yingyang; Cong, Jiping; Han, Linxiao; Su, Maoyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control de Trayectoria por Deslizamiento con Retroceso Incremental para Aeronaves Sin Cola con Mejorador de Estabilidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Controlador
Aeronave sin cola
Mejorador de estabilidad
Entrada de control virtual
Error de seguimiento de trayectoria
Estimador adaptativo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 31
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un controlador de modo deslizante de retroceso incremental (IBS) para el control de trayectoria de una aeronave sin cola con perturbaciones desconocidas e incertidumbres del modelo. El controlador propuesto se basa en un modelo dinámico no lineal de la aeronave sin cola. Se propone un mejorador de estabilidad (SE) que limita tanto la tasa como la amplitud de la entrada de control virtual. El mejorador de estabilidad consta de dos capas. Cuando la entrada de control virtual se acerca al límite, se activaría la primera capa del SE para modificar el error de seguimiento de la trayectoria; cuando la entrada de control virtual excede el límite, la segunda capa del SE reduciría las ganancias de control para asegurarse de que la entrada de control virtual caiga dentro del límite lo antes posible. Con la ayuda del SE, el método de control incremental podría extenderse al control de bucle externo sin considerar la dinámica del sistema de bucle interno. Además, se propone un estimador adaptativo para las derivadas del estado, junto con el IBS, lo que permite que el controlador muestre una excelente robustez. Finalmente, se presentan dos simulaciones. La primera simulación muestra que el sistema es insensible a perturbaciones externas e incertidumbres del modelo, y la efectividad del SE se prueba en la segunda simulación.
Descripción
Este documento presenta un controlador de modo deslizante de retroceso incremental (IBS) para el control de trayectoria de una aeronave sin cola con perturbaciones desconocidas e incertidumbres del modelo. El controlador propuesto se basa en un modelo dinámico no lineal de la aeronave sin cola. Se propone un mejorador de estabilidad (SE) que limita tanto la tasa como la amplitud de la entrada de control virtual. El mejorador de estabilidad consta de dos capas. Cuando la entrada de control virtual se acerca al límite, se activaría la primera capa del SE para modificar el error de seguimiento de la trayectoria; cuando la entrada de control virtual excede el límite, la segunda capa del SE reduciría las ganancias de control para asegurarse de que la entrada de control virtual caiga dentro del límite lo antes posible. Con la ayuda del SE, el método de control incremental podría extenderse al control de bucle externo sin considerar la dinámica del sistema de bucle interno. Además, se propone un estimador adaptativo para las derivadas del estado, junto con el IBS, lo que permite que el controlador muestre una excelente robustez. Finalmente, se presentan dos simulaciones. La primera simulación muestra que el sistema es insensible a perturbaciones externas e incertidumbres del modelo, y la efectividad del SE se prueba en la segunda simulación.