Control de Seguimiento Tolerante a Fallos de Vehículos Hipersónicos Basado en una Arquitectura Universal de Tiempo Prescrito
Autores: Guo, Fangyue; Zhang, Wenqian; Lv, Maolong; Zhang, Ruiqi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control de Seguimiento Tolerante a Fallos de Vehículos Hipersónicos Basado en una Arquitectura Universal de Tiempo Prescrito
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Robótica
Palabras clave
Estrategia de control de seguimiento adaptativo
Prescribir error de seguimiento
Tiempo de convergencia
Restricciones de estado
Fallos de actuadores
Red neuronal
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
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Se propone una estrategia de control de seguimiento adaptativa con un error de seguimiento prescrito y un tiempo de convergencia para vehículos hipersónicos con restricciones de estado y fallos en los actuadores. La peculiaridad radica en la construcción de un nuevo método de mapeo de traducción de coordenadas de escala temporal, que mapea el tiempo prescrito en el campo finito al variable de tiempo en el campo infinito, y el problema de convergencia del tiempo prescrito se transforma en el problema de convergencia del sistema convencional. Se construyen además la función de Lyapunov mejorada, la función de ajuste mejorada y el mecanismo adaptativo de tolerancia a fallos. Combinado con la red neuronal, se realiza el control de seguimiento del tiempo prescrito del subsistema de velocidad y del subsistema de altura, respectivamente. Combinado con el lema de Barbalat y la teoría de estabilidad de Lyapunov, se prueba la acotación del sistema en lazo cerrado. Los resultados de la simulación han demostrado que, en comparación con otras estrategias de control, puede garantizar que el error de seguimiento converge al intervalo prescrito en el tiempo prescrito y cumple con las restricciones de todo el estado del sistema.
Descripción
Se propone una estrategia de control de seguimiento adaptativa con un error de seguimiento prescrito y un tiempo de convergencia para vehículos hipersónicos con restricciones de estado y fallos en los actuadores. La peculiaridad radica en la construcción de un nuevo método de mapeo de traducción de coordenadas de escala temporal, que mapea el tiempo prescrito en el campo finito al variable de tiempo en el campo infinito, y el problema de convergencia del tiempo prescrito se transforma en el problema de convergencia del sistema convencional. Se construyen además la función de Lyapunov mejorada, la función de ajuste mejorada y el mecanismo adaptativo de tolerancia a fallos. Combinado con la red neuronal, se realiza el control de seguimiento del tiempo prescrito del subsistema de velocidad y del subsistema de altura, respectivamente. Combinado con el lema de Barbalat y la teoría de estabilidad de Lyapunov, se prueba la acotación del sistema en lazo cerrado. Los resultados de la simulación han demostrado que, en comparación con otras estrategias de control, puede garantizar que el error de seguimiento converge al intervalo prescrito en el tiempo prescrito y cumple con las restricciones de todo el estado del sistema.