臨近空間高超聲速飛行器的L1自適應(yīng)控制.pdf

1、臨近空間是介于天空和太空之間的一段高度范圍,又稱為近空間,目前人類活動(dòng)很少涉及到這一區(qū)域,它使陸、海、空、天四大領(lǐng)域銜接的更加緊密,實(shí)現(xiàn)了一體化。臨近空間獨(dú)有的特點(diǎn),使這一區(qū)域有很高的研究?jī)r(jià)值,對(duì)維護(hù)國(guó)家安全、世界和平有重大貢獻(xiàn)。
　　臨近空間飛行器中的高超聲速飛行器是目前的研究熱點(diǎn),高超聲速飛行器在軍事和商業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值吸引了人們的注意力。由于高超聲速飛行器飛行速度跨度大、高度范圍變化大、飛行環(huán)境復(fù)雜、控制器設(shè)計(jì)要求高等難點(diǎn),

2、給它的研究增大了難度,也提供了很多機(jī)會(huì)和挑戰(zhàn)。本文針對(duì)臨近空間高超聲速飛行器的特點(diǎn),從飛行器的建模到控制器的設(shè)計(jì)進(jìn)行研究,采用了一種新的控制器設(shè)計(jì)方法,使飛行器的快速性和魯棒性同時(shí)滿足要求。
　　首先,用Lagrange法建立了高超聲速飛行器的一體化解析式彈性體模型,這一模型考慮了飛行器在高超聲速流場(chǎng)中的變形、發(fā)動(dòng)機(jī)與機(jī)體一體化等問題,能夠反映系統(tǒng)的耦合問題,全面反映系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)特性,為后續(xù)控制器的設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。
　　為了

3、解決高超聲速飛行器的控制難題,本文采用了一種新的自適應(yīng)控制方法—快速魯棒自適應(yīng)控制,又稱為L(zhǎng)1自適應(yīng)控制,該控制方法是對(duì)傳統(tǒng)的模型參考自適應(yīng)控制的改進(jìn),通過加入一個(gè)低通濾波器,使系統(tǒng)不受高頻特性的影響,具有良好的暫態(tài)性能和穩(wěn)態(tài)性能,對(duì)輸入、輸出和控制信號(hào)都適用,并且系統(tǒng)的快速性和魯棒性能夠同時(shí)滿足,是一種很好的控制策略。
　　綜合考慮現(xiàn)有高超聲速飛行器的控制策略,發(fā)現(xiàn)其中存在局限性,為解決這些問題,我們采用L1自適應(yīng)控制設(shè)計(jì)控制器