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Finite-time sliding mode attitude control for a reentry vehicle with blended aerodynamic surfaces and a reaction control system

引用

Chinese Journal of Aeronautics 2014年第4期27卷 964-976页

作者： Geng Jie Sheng Yongzhi Liu Xiangdong Key Laboratory for Intelligent Control&Decision of Complex Systems Beijing Institute of Technology School of Automation Beijing Institute of Technology

This paper proposes a finite-time robust flight controller, targeting for a reentry vehicle with blended aerodynamic surfaces and a reaction control system（RCS）. Firstly, a novel finite-time attitude controller is pointed out with the introduction of a nonsingular finite-time sliding mode manifold. The attitude tracking errors are mathematically proved to converge to zero within finite time which can be estimated. In order to improve the performance, a second-order finite-time sliding mode controller is further developed to effectively alleviate chattering without any deterioration of robustness and accuracy. Moreover, an optimization control allocation algorithm, using linear programming and a pulse-width pulse-frequency（PWPF） modulator, is designed to allocate torque commands for all the aerodynamic surface deflections and on–off switching-states of RCS *** are provided for the reentry vehicle considering uncertain parameters and external disturbances for practical purposes, and the results demonstrate the effectiveness and robustness of the attitude control system.

关键词： Chattering alleviation Control allocation Finite-time convergence Flight control systems Second-order sliding mode singularity elimination Sliding mode control

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