錢默抒，姜　斌，楊　浩
南京航空航天大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院，江蘇南京

南京航空航天大學(xué)無人機(jī)研究院，江蘇南京

摘　　　要：攻擊型無人機(jī)單側(cè)發(fā)射或投放重型武器時(shí)，可將飛行控制系統(tǒng)看作是一個(gè)切換控制系統(tǒng)。針對常見的常值型和時(shí)變型兩種執(zhí)行器故障，提出了一種自適應(yīng)觀測器設(shè)計(jì)方法，同時(shí)結(jié)合狀態(tài)反饋控制設(shè)計(jì)了容錯(cuò)控制器。通過Ｌｙａｐｕｎｏｖ函數(shù)推出了觀測器的誤差是關(guān)于故障界輸入狀態(tài)實(shí)際穩(wěn)定的充分條件，通過平均駐留時(shí)間方法證明了切換控制系統(tǒng)是全局輸入狀態(tài)實(shí)際穩(wěn)定的。某型攻擊型無人機(jī)仿真實(shí)例表明，此方法能在準(zhǔn)確估計(jì)故障大小的基礎(chǔ)上，有效保持切換飛行控制系統(tǒng)的性能，應(yīng)用前景十分廣闊。

關(guān)　鍵　詞：無人機(jī)；切換系統(tǒng)；故障估計(jì)；容錯(cuò)控制

１　引　言
機(jī)�矎椃蛛x前后無人機(jī)處于兩種不同的飛行模態(tài)［１］，所以，可以將實(shí)施對敵攻擊的無人機(jī)飛行控制系統(tǒng)看作是切換控制系統(tǒng)。近年來，切換系統(tǒng)容錯(cuò)控制問題的研究已經(jīng)取得了許多成果［２�玻矗�，所提出的容錯(cuò)控制設(shè)計(jì)方案都將系統(tǒng)執(zhí)行器和傳感器的故障當(dāng)成系統(tǒng)的不確定性或者外部擾動(dòng)，只根據(jù)狀態(tài)的變化進(jìn)行相應(yīng)的控制量修正。對于基于故障估計(jì)情形下的容錯(cuò)控制問題研究成果較少，在這一方面，文獻(xiàn)［３�玻叮葸M(jìn)行了一些研究，但是都沒有給出狀態(tài)誤差和故障誤差同時(shí)滿足輸入狀態(tài)實(shí)際穩(wěn)定（Ｉｎｐｕｔｔｏｓｔａｔｅｐｒａｃｔｉｃａｌｌｙｓｔａｂｌｅ�玻桑樱穑樱┮约霸诖藭r(shí)切換系統(tǒng)任意模態(tài)下均為ＩＳｐＳ的條件，也未在此基礎(chǔ)上進(jìn)行相關(guān)容錯(cuò)控制研究。因此，本文針對一類切換系統(tǒng)，深入研究基于狀態(tài)和故障估計(jì)的容錯(cuò)控制器設(shè)計(jì)。通過觀測器和故障估計(jì)器得到控制系統(tǒng)的修正信息，基于Ｌｙａｐｕｎｏｖ函數(shù)和平均駐留時(shí)間方法給出了切換系統(tǒng)輸入狀態(tài)實(shí)際穩(wěn)定的充分條件。較后通過某攻擊型無人機(jī)仿真實(shí)例驗(yàn)證了所得結(jié)論的正確性。

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