Synthesis of high-order adaptive non-linear control system with uncertain parameters using the backstepping method
129 viewsDOI:
https://doi.org/10.54939/1859-1043.j.mst.90.2023.22-29Keywords:
Aerial Vehicle; Controller major function; Aeroelasticity.Abstract
Backstepping control is a widely used control method that offers significant advantages, such as robustness against disturbances and parameter variations, reduced system order, and a simple control structure. However, if the system order is greater than three, the problem of calculating high-order derivatives becomes very complex. This article presents a method for synthesizing a class of high-order nonlinear systems based on using the backstepping method to simplify calculations and leverage its benefits. MATLAB/SIMULINK simulations using an assumed aircraft model demonstrate that using the Backstepping adaptive control system significantly reduces the impact of noise and enhances aircraft flight safety.
References
[1]. Nguyễn Đức Cương, “Mô hình hóa và mô phỏng chuyển động của các khí cụ bay tự động”, NXB Quân đội nhân dân, Hà Nội, (2002).
[2]. Vũ Hỏa Tiễn, “Cơ sở thiết kế hệ thống điều khiển thiết bị bay”. Học viện Kỹ thuật Quân sự, Hà Nội, (2010).
[3]. Nguyễn Đức Thành, “Thiết kế và tổng hợp bộ điều khiển thích nghi cho đối tượng bay phi tuyến chứa các tham số bất định và trong điều kiện nhiễu tác động”. Tạp chí Nghiên cứu khoa học/ Viện KH&CNQS, số 70, (2020).
[4]. Krstic, M. “Nonlinear and adaptive control design” // N. - Y.: John Willey and Sons, (1995).
[5]. Nguyen V.F., Putov A.V., Nguyen T.T. “Adaptive control of an unmanned aerial vehicle”// AIP Conference Proceedings, № 1798, article number 020124, (2016).
[6]. Y. C. Fung. “An introduction to the Theory of Aeroelasticity”. Dover, New York, (1989).
[7]. Путов В.В. “Прямые и непрямые беспоисковые адаптивные системы с мажорирующими функциями и их приложения к управлению нелинейными механическими обьектами с упругими деформациями”.// Изд. «Новые технологии» - Мехатроника, автоматизация и управление - № 10 - (2007).
[8]. Nguyễn Công Định, Đàm Hữu Nghị, Nguyễn Văn Quảng, “Tổng hợp điều khiển chuyển động của tên lửa dựa trên phương pháp phi tuyến backstepping”/Tạp chí KHKT& CNQS (Viện KHKT&CNQS), số 16, (2006).
[9]. Nguyễn Công Định, Nguyễn Văn Quảng. “Tổng hợp điều khiển phi tuyến thích nghi dựa trên phương pháp Backstepping kết hợp mạng Noron nhân tạo”. Tạp chí KHKT Học viện KTQS Số 11, (2007).
[10]. Wenjin GU, Hongchao ZHAO, Changpeng PAN. “Sliding mode control for an aerodynamic missile based on backstepping design”. Journal of Control Theory and Application 1 (2005).
