第45卷第2期国防科技大学学报Vol．45No．22023年4月JOUＲNALOFNATIONALUNIVEＲSITYOFDEFENSETECHNOLOGYApr．2023doi:10．11887/j．cn．202302003http://journal．nudt．edu．cn考虑输入受限的高超声速飞行器预设性能控制*李海燕1，韦俊宝2，方登建1，李静1(1．海军工程大学兵器工程学院，湖北武汉430033;2．海军工程大学研究生院，湖北武汉430033)摘要:针对考虑输入幅值与速率受限的高超声速飞行器跟踪性能问题，提出基于受限指令滤波器的预设性能控制方案。为了提高系统瞬态和稳态性能，设计预设性能反演控制器，并通过设计新的性能函数使得跟踪误差超调量更小。引入指令滤波器来处理反演控制器设计中难以求导的问题。针对输入受限问题，构造一种受限指令滤波器来约束系统控制律，保证控制输入满足幅值和速率的限制要求，并进行相应的理论证明。另外，考虑系统参数不确定性与外界干扰，采用线性扩张状态观测器进行观测并补偿。基于Lyapunov稳定理论证明系统的所有跟踪误差最终一致有界。通过仿真验证该方法的有效性。关键词:高超声速飞行器;预设性能;反演控制;受限指令滤波器;线性扩张状态观测器中图分类号:V249．1文献标志码:A文章编号:1001－2486(2023)02－027－10PrescribedperformancecontrolforhypersonicvehicleconsideringinputconstraintLIHaiyan1，WEIJunbao2，FANGDengjian1，LIJing1(1．CollegeofWeaponryEngineering，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China;2．GraduateCollege，NavalUniversityofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract:Forthetrackingperformanceproblemofhypersonicvehiclewithactuatorconstraintsofamplitudeandrate，aprescribedperformancecontrolschemebasedonconstrainedcommandfilterwasproposed．Inordertoimprovethetransientandsteadystateperformanceofthesystem，aprescribedperformancebacksteppingcontrollerwasdesigned．Andanewperformancefunctionwasdesignedtoreducethetrackingerrorovershot．Acommandfilterwasintroducedtosolvetheproblemofdifficultderivationinthedesignofbacksteppingcontroller．Fortheproblemoflimitedinput，aconstrainedcommandfilterwasconstructedtoconstrainthecontrollawofthesystem，whichguaranteedthatthecontrolinputmeetthelimitrequirementsofamplitudeandrate，andthecorrespondingtheoreticalproofwascarriedout．Inaddition，thelinearex...
