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龍圖騰網(wǎng)獲悉南京航空航天大學(xué)申請的專利一種考慮約束的高超聲速飛行器復(fù)合模型預(yù)測控制方法獲國家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國家知識產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號為：CN119472273B 。

龍圖騰網(wǎng)通過國家知識產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-09-23發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請?zhí)?專利號為：202411482352.5，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G05B13/04；該發(fā)明授權(quán)一種考慮約束的高超聲速飛行器復(fù)合模型預(yù)測控制方法是由趙振華;張佳佳;孫春貞設(shè)計研發(fā)完成，并于2024-10-23向國家知識產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請。

本一種考慮約束的高超聲速飛行器復(fù)合模型預(yù)測控制方法在說明書摘要公布了：本發(fā)明公開了一種考慮約束的高超聲速飛行器復(fù)合模型預(yù)測控制方法，首先建立高超聲速飛行器縱向運動系統(tǒng)動力學(xué)模型，并且在建模過程中充分考慮控制量及其增量的約束、以及多源干擾的影響；其次基于擴張狀態(tài)觀測器技術(shù)針對俯仰角速率通道和油門開度動態(tài)分別設(shè)計觀測器，以實現(xiàn)集總干擾估計；而后在考慮控制量幅值與變化率約束情況下設(shè)計模型預(yù)測控制器；最后結(jié)合干擾估計信息進行前饋補償構(gòu)造復(fù)合模型預(yù)測控制器。本發(fā)明通過對干擾的估計和前饋補償顯著提升了系統(tǒng)的抗干擾能力，并且保證了控制量幅值和變化率滿足約束要求。本發(fā)明具備更好的抗干擾能力和約束處理能力，有效抑制了干擾對高超聲速飛行器控制性能的影響。

本發(fā)明授權(quán)一種考慮約束的高超聲速飛行器復(fù)合模型預(yù)測控制方法在權(quán)利要求書中公布了：1.一種考慮約束的高超聲速飛行器復(fù)合模型預(yù)測控制方法，其特征在于，包括以下步驟： 1建立考慮發(fā)動機二階動態(tài)的高超聲速飛行器縱向運動系統(tǒng)受擾動力學(xué)模型； 2基于高超聲速飛行器縱向運動系統(tǒng)受擾動力學(xué)模型，針對俯仰角速率通道和油門開度動態(tài)分別設(shè)計擴張狀態(tài)觀測器，獲得干擾估計信息； 3考慮控制量幅值與變化率約束設(shè)計模型預(yù)測控制器，獲得考慮約束的最優(yōu)控制量； 4根據(jù)步驟2獲得的干擾估計信息及步驟3獲得的考慮約束的最優(yōu)控制量構(gòu)建復(fù)合模型預(yù)測控制器； 所述步驟2實現(xiàn)過程如下： 針對受擾系統(tǒng)動態(tài)設(shè)計擴張狀態(tài)觀測器，估計Dq、Dβ： 其中，和為擴張狀態(tài)觀測器動態(tài)；和分別為 和的導(dǎo)數(shù)；和為觀測器增益且均為正常數(shù)；為干擾Dq的估計值，為干擾Dβ的估計值； 所述考慮控制量幅值及變化率約束設(shè)計模型預(yù)測控制器實現(xiàn)過程如下： 針對控制量幅值的約束，若采樣間隔為Δt，則t時刻控制信號為： 其中，L0＝[L10L20]，η＝[η1η2]T，L0Tη為優(yōu)化窗口開始的控制導(dǎo)數(shù)，在任意未來時刻τ，控制信號由上一時刻的控制量加上控制信號導(dǎo)數(shù)積分得到： 若采樣間隔為Δt，則在時刻t+τ的未來控制信號為： 不等式約束形式為： umin-ut-Δt≤Cuη≤umax-ut-Δt21 其中，和分別為控制量幅值約束的上下界，取τ＝0，Cu＝[L10TΔtL20TΔt]T；針對控制量變化率的約束，對控制信號在時刻t的導(dǎo)數(shù)施加約束，約束表示為： 對優(yōu)化窗口開始的控制導(dǎo)數(shù)約束實現(xiàn)如下所示： 其中，和分別為控制量變化率約束的上下界； 控制幅度及變化率的約束就是一個典型的二次規(guī)劃問題： minJ＝ηTΩη+2ηTψxAt24 s.t.Mη≤γ25 其中： 求解出考慮約束下的控制量最優(yōu)系數(shù)解進而得到控制量變化率對于考慮約束下的最優(yōu)控制量，由控制量變化率積分得到：

如需購買、轉(zhuǎn)讓、實施、許可或投資類似專利技術(shù)，可聯(lián)系本專利的申請人或?qū)＠麢?quán)人南京航空航天大學(xué)，其通訊地址為：213300 江蘇省常州市溧陽市濱河?xùn)|路29號；或者聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)官方客服，聯(lián)系龍圖騰網(wǎng)可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網(wǎng)”。