基于趨近律方法的平流層飛艇姿態(tài)控制研究.pdf

1、平流層飛艇作為一種高空掛載平臺，在高空對地觀察、實時通信、災(zāi)情監(jiān)控、軍事打擊、國土資源測繪等方面，相對其它掛載平臺具有其獨特的優(yōu)勢，近年來受到世界各國學(xué)者和科研機(jī)構(gòu)的廣泛關(guān)注。我國正積極開展對平流層飛艇的研究工作，并將高分辨率對地觀測系統(tǒng)列為我國十二五期間十六個重大科研項目之一。在這種實際應(yīng)用背景下，本文對平流層飛艇姿態(tài)控制進(jìn)行了重點研究。
　　平流層飛艇作為一種飛行高度高、體積龐大、質(zhì)量大、續(xù)航時間長、移動速度慢的高空掛載平臺，

2、其控制特點與其它飛行掛載平臺不盡相同。本文對平流層飛艇姿態(tài)控制進(jìn)行了深入研究，并取得了理想的研究成果，文章的主要內(nèi)容如下：
　?。?）對平流飛艇進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模。論文對飛艇進(jìn)行了受力分析，包括浮力、重力、空氣動力、流體慣性力，并對飛艇所受力矩進(jìn)行了分析，然后根據(jù)物理學(xué)原理及飛艇自身結(jié)構(gòu)參數(shù)之間的關(guān)系，建立飛艇的六自由度非線性數(shù)學(xué)模型。根據(jù)飛艇自身結(jié)構(gòu)特點，將模型方程分解為橫側(cè)向和縱向兩組，并運用小擾動法對飛艇六自由度非線性數(shù)學(xué)模型進(jìn)

3、行了線性化。
　　（2）對趨近律理論進(jìn)行了論述，并討論了一種新形式的趨近律。論文對變結(jié)構(gòu)控制進(jìn)行了原理介紹，對滑模變結(jié)構(gòu)控制的到達(dá)條件、動態(tài)品質(zhì)、變結(jié)構(gòu)控制的不變性和魯棒性進(jìn)行了證明和討論。對變結(jié)構(gòu)控制中抖振產(chǎn)生的原因、危害及抖振的削弱方法進(jìn)行了討論。論文著重介紹了幾種常用的趨近律，并比較了它們的優(yōu)缺點。在此基礎(chǔ)上，論文引用了一種新形式的趨近律，并對趨近律的到達(dá)條件進(jìn)行了證明。
　　（3）對控制器進(jìn)行了設(shè)計并進(jìn)行飛艇姿態(tài)控制