一种带有观测器的飞行器性能预设控制方法

针对高超声速飞行器带有参数摄动和外界复合干扰的纵向姿态高精度控制问题，提出一种带有观测器的时间设定性能预设控制方案。首先，设计新型性能预设函数用于约束跟踪误差的暂态性能和稳态性能，相比于传统方案，其可保证跟踪误差在设定时间内收敛至设定精度内，且可灵活调整收敛速率。其次，利用误差转换函数对跟踪误差进行无约束转换，通过对转换误差的控制进而使姿态跟踪误差满足预设条件。再者，基于反步法设计纵向姿态通道的攻角子系统虚拟控制指令和角速度子系统实际控制律，通过有限时间扩张状态观测器估计复合扰动，同时采用指令滤波器避免反步法中存在的指令微分项的“计算膨胀”问题。最后，考虑存在参数摄动和时变干扰情形下的飞行器纵向通道姿态系统，通过对比仿真校验所提方法可满足跟踪误差的性能约束。