高超聲速飛行器巡航段縱向控制方法研究.pdf

1、高超聲速飛行器具有極其迅速的響應速度和打擊能力，是新世紀各國空間飛行器的研究熱點。它的動力學模型具有非線性、不確定性和強耦合性等特征，這給飛行器控制系統(tǒng)的設計提出了很高的要求。本文主要針對飛行器巡航段的縱向模型開展相關控制方法的研究。
　　首先，根據(jù)高超聲速飛行器飛行環(huán)境和自身特點，建立其全狀態(tài)模型和巡航段縱向模型。參考 NASA的Winged-Cone錐形體試驗機數(shù)據(jù)，給出了力，力矩等各個子環(huán)節(jié)模型，為后續(xù)控制器設計奠定基礎。<

2、br>　　其次，對高超聲速飛行器縱向模型進行了小擾動線性化，設計了兩種線性控制律。其中針對速度和高度的跟蹤任務，設計了基于極點配置的漸近跟蹤控制律；針對速度高度通路的耦合問題，設計了帶補償?shù)膭討B(tài)解耦控制律，實現(xiàn)了雙通道各自獨立的PID控制。此外，考慮到系統(tǒng)整體魯棒性，將傳統(tǒng)SISO系統(tǒng)穩(wěn)定裕度進行拓展給出了高超聲速飛行器控制系統(tǒng)穩(wěn)定裕度分析算法。
　　最后，考慮到模型中存在的參數(shù)和干擾不確定性，直接針對飛行器縱向非線性模型設計了兩