【摘 要】
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针对风场干扰下高空飞艇的定点驻留控制问题,阐述如何利用系统状态估计值和特征模型对飞艇进行控制器设计。首先,在平流层飞艇受力分析的基础上,建立了数学模型;然后设计了扩
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针对风场干扰下高空飞艇的定点驻留控制问题,阐述如何利用系统状态估计值和特征模型对飞艇进行控制器设计。首先,在平流层飞艇受力分析的基础上,建立了数学模型;然后设计了扩展卡尔曼滤波器,利用测量得到的飞艇位置信息估算飞艇当前的位置、艇速和风速3个状态变量;随后建立系统特征模型,并将估计所得的状态变量和基于特征模型的黄金分割控制器相结合,对飞艇进行定点控制;最后通过数学仿真验证本文所设计的控制器的有效性,并且和传统PD控制器的控制结果对比,表明了该控制器的优越性。
Aiming at the problem of fixed-point dwell control of airship under wind disturbance, this paper describes how to design the airship using the system state estimation and the characteristic model. Firstly, based on the force analysis of the stratospheric airships, a mathematical model is established. Then, an extended Kalman filter is designed to estimate the current position, the boat speed and the wind speed of the airship using the measured position information of airships. Three state variables The system feature model is established and the estimated state variables are combined with the golden section controller based on the feature model to control the airship. Finally, the effectiveness of the controller designed in this paper is verified by mathematical simulation and compared with the traditional PD control Comparison of the control results of the controller shows the superiority of the controller.
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