变体飞行器的SLPV鲁棒H_∞控制：平均驻留时间方法

本文介绍了一种针对变体飞行器的切换线性变参数(SLPV)鲁棒H_∞控制方法，利用平均驻留时间策略保证变体过程的稳定性。 变体飞行器是现代航空技术中的一个重要研究领域，它们可以根据飞行条件和任务需求改变其气动外形，以适应不同飞行环境，提高飞行效率和任务执行能力。这种飞行器在变体过程中，由于机翼后掠角的变化，导致飞行器的本体参数和气动力特性发生显著变化，对飞行控制系统的性能提出了更高的要求。 传统的控制方法可能无法有效应对这种动态变化，因此，文章提出了一种基于平均驻留时间方法的SLPV鲁棒H_∞控制策略。SLPV系统是一种动态模型，其中系统参数随时间线性变化，对于变体飞行器来说，这种模型能更好地反映其在不同构型下的特性。通过将后掠角变化范围划分为多个区域，并针对每个区域设定相应的控制目标，可以设计满足鲁棒H_∞控制性能指标的LPV控制器。 H_∞控制理论是一种保证系统在有界干扰下仍能保持稳定性的方法，它考虑了系统对干扰的抑制能力，以最小化输出对输入的干扰影响。在变体飞行器的控制中，H_∞控制能够确保飞行器在变体过程中具有良好的鲁棒性和操纵性能。 平均驻留时间（Average Dwell Time, ADT）方法则用于保证在各个控制区域间的切换过程中系统的稳定性。这个方法要求在每个控制区域内的停留时间满足一定的下限，从而保证了在整个变体过程中系统的连续性和稳定性。 在实际应用中，该方法首先需要对变体飞行器的后掠角变化范围进行分区，并为每个区制定特定的控制目标。然后，根据这些目标设计满足H_∞性能指标的LPV控制器。在控制器设计过程中，会求解一组数学条件，以确保在所有可能的参数变化情况下，系统都能满足预定的性能要求。最后，平均驻留时间的引入确保了即使在快速切换的情况下，系统也能保持稳定。 通过仿真验证，该控制策略在变体飞行器的实际操作中显示出了优秀的性能，能够在变体过程中保持飞行器的稳定性和操纵性。这一研究为变体飞行器的控制提供了新的思路，对于提高飞行器的适应性和任务完成能力具有重要意义。 关键词: 变体飞行器，多目标控制，鲁棒H_∞控制，LPV控制器，平均驻留时间 中图分类号: V241．62 文献标志码: A 文章编号: 1000-2758(2016)06-1045-05 这项工作为变体飞行器的控制设计提供了一个创新的方法，结合了SLPV模型、H_∞控制理论和平均驻留时间策略，有效地解决了变体飞行器在控制上的复杂性和动态性问题。