基于新型滑模控制方法的再入飛行器姿態(tài)控制律設計

李憲強，周 軍，郭建國

(西北工業(yè)大學 精確制導與控制研究所，西安 710072)

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基于新型滑模控制方法的再入飛行器姿態(tài)控制律設計

設計了一種新型滑模控制方法，該方法不但能對已有的控制律進行魯棒性改進，而且能有效抑制抖振現(xiàn)象。在該方法的設計過程中，首先基于已有的控制律和標稱系統(tǒng)，設計了一種新型的動態(tài)滑模面，然后對超扭曲算法進行改進，得出了一種快速、連續(xù)且有限時間收斂的算法，并首次將其作為新型趨近律，該趨近律與滑模面相結(jié)合能夠大大增強現(xiàn)有控制律的魯棒性，而且滑模的切換律是連續(xù)的，因此大大降低了系統(tǒng)的抖振。將以上方法應用于再入飛行器的姿態(tài)跟蹤控制中，有效增強了已有控制律的魯棒性，實現(xiàn)了大干擾情況下對姿態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定控制。通過仿真，驗證了該方法在提高系統(tǒng)魯棒性和降低抖振方面的有效性。

滑模控制；超扭曲；再入飛行器；動態(tài)滑模面；抖振抑制

0 引言

滑模控制具有快速全局收斂特性、易于實現(xiàn)性、模型降階、對外部干擾的魯棒性，以及對系統(tǒng)參數(shù)和建模誤差的不敏感性[1-2]，因而被廣泛用于航空航天領域[3-5]。

目前，關(guān)于滑模控制方法的研究取得了很多成果。很多學者設計了各種滑模控制方法，除了常規(guī)的基于線性滑模面[6-7]的控制以外，還有各種基于非線性滑模面的控制方法，如終端滑模控制[8]、非奇異終端滑模控制[9]、快速非奇異終端滑模控制[10]等。其中，根據(jù)文獻[11]中提出的滑模相對階的概念可知，以上文獻中的方法都是一階滑模控制方法。……