基于魯棒增益調(diào)度的可重復(fù)使用助推器控制系統(tǒng)研究.pdf

1、航天運(yùn)載器實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用是降低航天運(yùn)輸成本，提高運(yùn)載能力和發(fā)射頻度的必由之路。可重復(fù)使用助推器（RBV，Reusable Boosted Vehicle）是一種可以動(dòng)力返回、滑行著陸的可重復(fù)使用飛行器。由于存在非線性、時(shí)變、動(dòng)力學(xué)耦合、氣動(dòng)耦合、慣性耦合以及大攻角機(jī)動(dòng)等特征，其控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)顯得尤為困難。本文對RBV再入段姿態(tài)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理論和方法進(jìn)行研究，采用魯棒控制中的m綜合理論與增益調(diào)度控制結(jié)合的方式設(shè)計(jì)控制器。一方面，運(yùn)用魯棒

2、控制保證系統(tǒng)在存在不確定性時(shí)的穩(wěn)定性；另一方面，運(yùn)用增益調(diào)度控制減小魯棒控制帶來的保守性。本文的主要研究內(nèi)容有如下幾方面：
　　1、針對RBV的特點(diǎn)，建立RBV再入段非線性運(yùn)動(dòng)模型。在此基礎(chǔ)上，采用小擾動(dòng)線性化方法對其運(yùn)動(dòng)模型進(jìn)行線性化。
　　2、魯棒增益調(diào)度控制器的設(shè)計(jì)。
　　根據(jù)傳統(tǒng)增益調(diào)度設(shè)計(jì)的四個(gè)步驟：第一步，選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)度變量；第二步，選取適當(dāng)?shù)奶卣鼽c(diǎn)；第三步，在各特征點(diǎn)處設(shè)計(jì)魯棒控制器，控制器采用三通道獨(dú)立

3、設(shè)計(jì)，將通道間的氣動(dòng)耦合和慣性耦合視為干擾，列入不確定性的范圍?？紤]測量噪聲和外部干擾，將這些因素統(tǒng)一用不確定性模塊來描述。選擇適當(dāng)?shù)臋?quán)函數(shù)將不確定性和外部輸入輸出信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)化，進(jìn)而將RBV的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成標(biāo)準(zhǔn)m綜合設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。以上步驟完成后，采用D-K迭代算法可以設(shè)計(jì)出特征點(diǎn)的魯棒控制器，然后將設(shè)計(jì)出的控制器代入閉環(huán)系統(tǒng)，分析其魯棒穩(wěn)定性和魯棒性能。由于D-K迭代算法得到的控制器階數(shù)較高，為了實(shí)際工程應(yīng)用的可行性，本文采用平衡截?cái)喾▽?/p>