高速入水防翻控制器

全状态约束固定时间收敛

针对跨介质航行器高速入水过程的倾覆风险,该控制器引入基于空泡几何的防翻约束边界,在不依赖可行性条件的前提下实现全状态约束,并通过固定时间扰动观测器对集总干扰进行补偿。

Zishen, Zhu · 白瑜亮 · 崔乃刚

Applied Mathematical Modelling 2027

技术优势

防翻有硬边界

基于航行器与空泡的几何关系建立约束边界,把防翻条件直接纳入控制器设计,从机制上避免倾覆。

不依赖可行性条件

通过非线性变换函数把全状态约束问题转化为误差依赖函数的有界性保证,消除了传统约束控制对可行性条件的依赖。

扰动收敛与初值无关

固定时间扰动观测器保证估计误差在固定时间内收敛,该时间与初始条件无关,从而增强系统对集总干扰的鲁棒性。

瞬态稳态都占优

仿真结果显示所提方法在瞬态性能和稳态精度上均显著优于对比方案,并能有效防止倾覆。

应用场景