艦載殲擊機(jī)滑躍起飛過(guò)程魯棒控制方法研究.pdf

1、航空母艦是以艦載機(jī)為主要作戰(zhàn)武器并作為其海上起降平臺(tái)的大型水面艦艇，是現(xiàn)代海洋戰(zhàn)爭(zhēng)中的主要作戰(zhàn)力量，作為航母戰(zhàn)斗群的核心武器，艦載機(jī)能否快速安全起飛直接關(guān)系到航母的作戰(zhàn)性能。由于航母甲板相對(duì)陸基跑道大幅度縮短，加之航母的六自由度運(yùn)動(dòng)，使得艦載機(jī)起飛環(huán)境較陸基滑跑復(fù)雜得多。因此，對(duì)其在起飛階段的魯棒控制研究具有重要的理論意義與實(shí)用價(jià)值。
　　本文的模型分析是基于艦載機(jī)滑躍起飛方式，首先闡述了艦載機(jī)的滑躍起飛原理，并對(duì)起飛過(guò)程中艦載機(jī)

2、的受力情況進(jìn)行了詳細(xì)分析，依據(jù)受力情況的不同，將起飛過(guò)程分為三個(gè)階段，并分別建立其動(dòng)力學(xué)模型。
　　針對(duì)具有高度非線性和強(qiáng)耦合的艦載機(jī)動(dòng)力學(xué)模型，本文通過(guò)輸入-輸出線性化處理，將其轉(zhuǎn)化成利于控制器設(shè)計(jì)的等效線性模型。通過(guò)動(dòng)態(tài)逆運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的解耦控制。
　　對(duì)于艦載機(jī)滑躍起飛匹配不確定的控制問(wèn)題，提出了基于變結(jié)構(gòu)理論的終端滑模控制方法。該方法通過(guò)在滑動(dòng)流形中引入非線性項(xiàng)，即保證了系統(tǒng)存在匹配不確定性的魯棒性，又保證了系統(tǒng)在

3、有限時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)跟蹤。仿真結(jié)果表明，在整個(gè)起飛過(guò)程中，系統(tǒng)輸出能夠快速、準(zhǔn)確跟蹤指令信號(hào)，同時(shí)魯棒性較強(qiáng)。
　　對(duì)于艦載機(jī)滑躍起飛不匹配不確定的控制問(wèn)題，提出了反步滑?？刂品椒ā？紤]到變結(jié)構(gòu)控制對(duì)不確定性的形式不作要求，而反步設(shè)計(jì)方法可以解決不匹配控制問(wèn)題，本著取長(zhǎng)補(bǔ)短的思想，本文借用反步法的遞推設(shè)計(jì)思想，采用變結(jié)構(gòu)控制處理不確定性，設(shè)計(jì)了反步滑模控制器。接下來(lái)，為了削弱變結(jié)構(gòu)控制的顫振問(wèn)題，在反步滑模控制的基礎(chǔ)上，通過(guò)在Lyapu