论文摘要：基于Backstepping 的高性能转台鲁棒控制研究

飞行仿真转台是一种典型的高性能伺服系统，三轴转台通过对其三个框分别施以不同的运动来模拟飞行器在空中的各种飞行动作和姿态，是飞行器研制过程中进行地面半实物仿真的高性能关键设备，对研制飞行控制与制导武器十分重要。随着科学技术和控制理论的发展，对飞行仿真转台系统的精度要求越来越高，然而对象中存在的一些不确定性，非线性等因素严重破坏了系统的稳定性，鲁棒性，以及暂态性能。基于以上原因，本文提出了一种新型的鲁棒控制器Backstepping控制。Backstepping鲁棒控制能有效的解决非线性和不确定问题，它是基于反演递推理论选择的李氏函数和反馈控制器，因此能够获得闭环系统的全局渐进稳定。同时它有效地改善由于系统的不确定性而导致的系统鲁棒性能的恶化。它对于非线性系统的贡献可以和根轨迹方法或者Nyquist方法对于线性系统的贡献相媲美。Backstepping控制器设计的基本思路是将复杂的系统分解成不超过系统阶数的子系统，然后通过Backstepping反向递推设计为每个子系统设计部分Lyapunov函数和中间虚拟控制量，直至完成整个控制器的设计。对本文提出的新方法，通过数字仿真进行了验证，并以仿真转台作为实验对象，对算法的应用进行了研究。结果表明，采用本文方法在提高转台系统的鲁棒性和跟踪性能方面效果显著。

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