近空間飛行器的連續(xù)非線性魯棒控制設(shè)計.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體/發(fā)動機一體化技術(shù)，使彈性機體，推進系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)動態(tài)之間存在有強耦合，其模型呈高度非線性動態(tài)特性。同時由于整個飛行過程處于高動壓環(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參數(shù)。這些特點使得高超聲速飛行器的飛行控制設(shè)計極具挑戰(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象，進行

2、了相關(guān)控制研究。
　　 為了掌握高超聲速飛行器復(fù)雜的動態(tài)特性，建立了近空間飛行器全狀態(tài)運動方程，并對其進行解耦分析，得到了縱向的運動方程。同時分析了其發(fā)動機模型，掌握近空間飛行器的氣動特點。
　　 針對近空間飛行器縱向模型，采用反饋線性化方法對其進行完全輸入/輸出線性化，并通過坐標變換，將模型轉(zhuǎn)化為符合設(shè)計要求的等效模型。
　　 根據(jù)坐標變換后的縱向模型，提出了一種連續(xù)的非線性控制機制，設(shè)計一種全狀態(tài)反饋跟蹤控制