Sliding-mode-differentiator-based robust backstepping control of air-breathing hypersonic vehicles
기관명 | NDSL |
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저널명 | 固體火箭技術 = Journal of solid rocket technology |
ISSN | 1006-2793, |
ISBN |
저자(한글) | BU, Xiang-wei,WU, Xiao-yan,BAI, Rui-yang,MA, Zhen |
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저자(영문) | |
소속기관 | |
소속기관(영문) | |
출판인 | |
간행물 번호 | |
발행연도 | 2015-01-01 |
초록 | 본 논문은 공기 흡입식 극초음속 비행체(air-breathing hypersonic vehicles)의 공기역학(aerodynamics)/추진(propulsion)/구조 탄성(structural flexible) 결합 운동학적 모델에 대비해 슬라이딩 모드 미분기(sliding mode differentiator) 기반의 강인 백스테핑 제어기(robust backstepping controller) 설계 방법을 제안하였다. 백스테핑(backstepping) 및 동적 반전(dynamic inversion) 방법을 이용하여 가상 제어량과 실제 제어량을 설계하였다. 그리고 슬라이딩 모드 미분기(sliding mode differentiator)를 도입하여 가상 제어량의 도함수(derivative)를 정확하게 예측하여 전통적인 백스테핑 제어 방법의 “미분항 확장(explosion of differentiation terms)” 문제점을 해결하였다. 또한 슬라이딩 모드 미분기를 기반으로 설계한 비선형 외란 관측기(nonlinear disturbance observer)로 모델의 불확정항에 대한 정확한 예측 및 보상을 진행하여 제어기의 강인성을 증강하였다. 시뮬레이션 결과, 해당 제어기는 모델의 불확정성 및 공력 탄성(aeroelasticity)이 미치는 영향에 대하여 비교적 좋은 강인성이 있었으며, 또한 속도 지령(velocity commands) 및 고도 지령(altitude commands)에 대한 아주 좋은 추적 효과를 실현할 수 있었다. |
원문URL | http://click.ndsl.kr/servlet/OpenAPIDetailView?keyValue=03553784&target=NART&cn=NART75844762 |
첨부파일 |
과학기술표준분류 | |
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ICT 기술분류 | |
DDC 분류 | |
주제어 (키워드) | air-breathing hypersonic vehicles,robust backstepping control,sliding mode differentiator,nonlinear disturbance observer,공기 흡입식 극초음속 비행체,강인 백스테핑 제어,슬라이딩 모드 미분기,비선형 외란 관측기 |