基于高超聲速飛行器縱向模型的H∞及抗飽和魯棒控制研究.pdf

1、高超聲速飛行器技術(shù)是近空間探索領(lǐng)域中的一個全新研究課題，針對復(fù)雜的飛行環(huán)境和特殊任務(wù)需要，如何有效地設(shè)計(jì)飛行控制系統(tǒng)是整個航天活動成敗的一個關(guān)鍵問題。本文以某通用高超聲速飛行器縱向模型為研究對象，主要就影響飛行性能的干擾與飽和非線性兩大制約因素進(jìn)行了相關(guān)控制研究。 首先，研究了高超聲速飛行器縱向模型及其穩(wěn)定性問題。通過求取飛行包線內(nèi)某一平衡態(tài)以獲得線性化模型，驗(yàn)證了國外公開的通用高超聲速飛行器模型的合理性。針對線性化模型，分析了

2、飛行器開環(huán)特性，并設(shè)計(jì)了極點(diǎn)配置控制以分析高超聲速飛行器閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性。 其次，基于定直飛行下的高超聲速飛行器縱向開環(huán)線性模型，研究了存在不確定性干擾的魯棒控制問題。針對外界干擾的不同情形，分別設(shè)計(jì)了LQG與H∞魯棒控制器，并對兩種方法進(jìn)行了比較，仿真表明，抑制有界干擾效果后者要優(yōu)于前者。 最后，基于定直飛行下的高超聲速飛行器縱向開環(huán)線性模型，采用LQR與抗飽和補(bǔ)償器相結(jié)合的設(shè)計(jì)思路，研究了存在輸入飽和非線性的抗飽和控制