Control de Actitud Tolerante a Fallos que Incorpora Asignación de Control de Reconfiguración para Aeronaves Supersónicas Sin Cola
Autores: Cong, Jiping; Hu, Jianbo; Wang, Yingyang; He, Zihou; Han, Linxiao; Su, Maoyu
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Control de Actitud Tolerante a Fallos que Incorpora Asignación de Control de Reconfiguración para Aeronaves Supersónicas Sin Cola
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Esquema de control
Asignación de control de reconfiguración
Aeronaves supersónicas sin cola
Fallos en los actuadores
Características no lineales
Análisis de estabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
Este documento presenta un esquema de control de actitud tolerante a fallos, que incorpora una asignación de control de reconfiguración para aeronaves supersónicas sin cola sujetas a características no lineales, restricciones de actuadores, incertidumbre y fallos de actuadores. La idea principal es proponer un esquema de asignación de control en lazo cerrado de reconfiguración incremental, acoplado con un controlador de actitud básico de retroceso, para lograr el control de actitud. Basado en la entrada de control virtual generada por el controlador de actitud básico de retroceso, en primer lugar, se adopta el método de asignación de control no lineal incremental para abordar las características no lineales y la restricción del actuador. En segundo lugar, se construye un bucle de retroalimentación de error de distribución en el método de asignación de control no lineal incremental para mejorar la robustez contra la incertidumbre de la matriz de efectividad del control. En tercer lugar, la matriz de efectividad del control se reconstruye mediante diferentes tipos de información de fallos para abordar los fallos de actuadores, y se genera la combinación adecuada de deflexiones de actuadores para lograr un seguimiento de comandos preciso. La estabilidad del esquema propuesto está garantizada por el criterio de estabilidad de Jury y el análisis de estabilidad de Lyapunov. Finalmente, en comparación con los tres enfoques existentes, se proporcionan los resultados de simulación de dos casos para mostrar la efectividad del esquema propuesto.
Descripción
Este documento presenta un esquema de control de actitud tolerante a fallos, que incorpora una asignación de control de reconfiguración para aeronaves supersónicas sin cola sujetas a características no lineales, restricciones de actuadores, incertidumbre y fallos de actuadores. La idea principal es proponer un esquema de asignación de control en lazo cerrado de reconfiguración incremental, acoplado con un controlador de actitud básico de retroceso, para lograr el control de actitud. Basado en la entrada de control virtual generada por el controlador de actitud básico de retroceso, en primer lugar, se adopta el método de asignación de control no lineal incremental para abordar las características no lineales y la restricción del actuador. En segundo lugar, se construye un bucle de retroalimentación de error de distribución en el método de asignación de control no lineal incremental para mejorar la robustez contra la incertidumbre de la matriz de efectividad del control. En tercer lugar, la matriz de efectividad del control se reconstruye mediante diferentes tipos de información de fallos para abordar los fallos de actuadores, y se genera la combinación adecuada de deflexiones de actuadores para lograr un seguimiento de comandos preciso. La estabilidad del esquema propuesto está garantizada por el criterio de estabilidad de Jury y el análisis de estabilidad de Lyapunov. Finalmente, en comparación con los tres enfoques existentes, se proporcionan los resultados de simulación de dos casos para mostrar la efectividad del esquema propuesto.