矩陣與一類飛行器控制設計.pdf

1、高空長航時無人機作為近些年新出現(xiàn)的一種無人機，在戰(zhàn)略偵察和高空大氣探測方面有其特殊的用途，己經(jīng)受到了廣泛的關注。飛翼式高空長航時無人機具有高升阻比、低可探測性等優(yōu)勢的同時，還具有裝載特性好等諸多獨特的技術優(yōu)勢，使其成為航空工業(yè)研究的焦點。但其特殊的布局形式也造成了其固有的一些缺陷，且其飛行包線非常寬廣，使其成為一個更加復雜的控制對象。為了設計良好的飛行控制系統(tǒng)以提高飛翼布局無人機的飛行品質(zhì)，飛行控制律的設計尤為關鍵。
　　目前，現(xiàn)

2、有的大包線飛行魯棒控制系統(tǒng)設計的方法有多種，但都存在各種缺陷，尤其是在多目標綜合優(yōu)化方面沒有較成熟的理論根據(jù)。
　　本文中我們提出了將以矩陣代數(shù)理論為基礎的控制系統(tǒng)設計的魯棒參數(shù)化方法應用于飛翼無人機的控制系統(tǒng)設計，闡述了該方法相對于傳統(tǒng)方法的獨特優(yōu)越性，并對參數(shù)化設計方法在多目標綜合優(yōu)化設計方面的理論給出了一點改進，進一步完善了該方法。為了驗證所提方法的有效性，本文利用該方法及改進后的性能優(yōu)化指標針對某型飛翼無人機進行了魯棒控制

3、器設計。首先，建立了某型飛翼式飛行器的非線性運動方程，利用非線性微分方程的小偏差線性化原理對運動方程進行了線性化，推導了其狀態(tài)空間表達形式的數(shù)學描述并進行了開環(huán)品質(zhì)分析；然后，針對該模型，根據(jù)飛翼無人機的飛行品質(zhì)和控制性能規(guī)范要求，我們應用所提的參數(shù)化方法對其控制系統(tǒng)進行了初步設計，得到了三個特征狀態(tài)下的狀態(tài)反饋控制律；并進行了數(shù)值仿真，仿真結果表明，利用所提方法設計的控制律能夠使閉環(huán)系統(tǒng)達到期望的飛行品質(zhì)，并具有較好的動態(tài)響應特性和較