近空間飛行器的連續(xù)非線性魯棒控制設(shè)計(jì).pdf

1、為了適應(yīng)復(fù)雜的飛行條件，超高聲速近空間飛行器采用了機(jī)體/發(fā)動(dòng)機(jī)一體化技術(shù)，使彈性機(jī)體，推進(jìn)系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)之間存在有強(qiáng)耦合，其模型呈高度非線性動(dòng)態(tài)特性。同時(shí)由于整個(gè)飛行過程處于高動(dòng)壓環(huán)境下，高溫效應(yīng)、低密度流效應(yīng)、彈性形變也能引起模型參數(shù)的劇烈變化，影響飛行的穩(wěn)定性。而且模型還存在大量的不確定氣動(dòng)參數(shù)。這些特點(diǎn)使得高超聲速飛行器的飛行控制設(shè)計(jì)極具挑戰(zhàn)性。本文以NASA的Langley研究中心開發(fā)的通用高超聲速飛行器縱向模型為研究對(duì)象，進(jìn)行

2、了相關(guān)控制研究。
　　 為了掌握高超聲速飛行器復(fù)雜的動(dòng)態(tài)特性，建立了近空間飛行器全狀態(tài)運(yùn)動(dòng)方程，并對(duì)其進(jìn)行解耦分析，得到了縱向的運(yùn)動(dòng)方程。同時(shí)分析了其發(fā)動(dòng)機(jī)模型，掌握近空間飛行器的氣動(dòng)特點(diǎn)。
　　 針對(duì)近空間飛行器縱向模型，采用反饋線性化方法對(duì)其進(jìn)行完全輸入/輸出線性化，并通過坐標(biāo)變換，將模型轉(zhuǎn)化為符合設(shè)計(jì)要求的等效模型。
　　 根據(jù)坐標(biāo)變換后的縱向模型，提出了一種連續(xù)的非線性控制機(jī)制，設(shè)計(jì)一種全狀態(tài)反饋跟蹤控制