无人机防滑刹车系统故障容错控制策略与仿真验证

本文主要探讨了无人机防滑刹车系统的执行机构故障容错控制问题，针对现代飞机防滑刹车控制中的非线性和不确定性挑战，提出了一个创新的解决方案。研究者孙辉、闫建国和屈耀红基于西北工业大学的背景，利用滑模观测器对系统进行建模，其目的是在考虑到外部不确定干扰的同时，有效地处理执行机构故障。 他们首先构建了一个非线性滑模观测器，通过滑模等值原理，能够重构出执行机构故障的具体数值。这一重构过程对于容错控制至关重要，因为它允许设计者准确地了解系统的故障状态，从而有针对性地进行补偿。在设计过程中，作者采用了障碍李雅普诺夫函数反演方法，旨在确保输出滑移率能在预设的约束区间内稳定，即使面对未知干扰和模型不确定性。 为了克服这些不确定性，文中提出了一种干扰自适应估计器，它能够动态地估计并抵消系统中的未知因素，从而增强控制系统的鲁棒性。李雅普诺夫理论在此发挥了关键作用，用来证明闭环系统的稳定性，即系统能够在半全局范围内达到一致的最终有界性。 论文还强调了容错控制在无人机安全运行中的重要性，尤其是在执行机构故障的情况下，传统的防滑刹车控制可能失效，甚至导致严重的飞行事故。通过基于观测器的鲁棒型故障重构技术，研究者试图提供一种更稳健的控制策略，确保飞机在面临故障时仍能维持稳定的防滑性能。 最后，作者通过MATLAB软件进行了仿真验证，证实了所提出的容错控制方法在实际应用中的有效性。这篇研究论文深入探讨了无人机防滑刹车系统中的故障检测与容错控制技术，为提高飞行安全提供了新的理论支持和技术路径。