基于鲁棒微分器的全阶非奇异终端滑模再入姿态控制

针对飞行器再入段的强耦合和非线性的问题，提出了一种基于鲁棒微分器（robust exact differentiator，RED）的全阶非奇异终端滑模控制（full-order nonsingular terminal sliding mode control，FONTSMC）方法.首先，设计了一种新的全阶非奇异终端滑模函数，保证在控制器中不存在带有分数次幂项的状态量的导数，同时证明了跟踪误差可以在有限时间内收敛到0；然后，针对该滑模运动方程存在误差二阶导数的特殊情况，引入了超螺旋算法（super-twisting algorithm，STA）作为鲁棒微分器（RED），避免了由直接采用普通微分器引入的干扰噪声.进一步为了避免滑模控制的抖振问题，采用边界层技术与低通滤波技术共同消除控制量的抖振.最后，仿真结果验证了所设计的控制器可以实现有限时间姿态跟踪控制，且具有较好的鲁棒性