基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法的高超聲速飛行器不確定性抑制方法研究.pdf

1、高超聲速飛行器的動力學(xué)模型具有非線性、不確定性、強(qiáng)耦合和彈性形變等特性，特別是在大攻角、大側(cè)滑角機(jī)動時，不確定性以及各種耦合問題尤為顯著，這大大增加了控制系統(tǒng)設(shè)計的難度。以往的研究工作基本是將高超聲速飛行器假設(shè)為剛體，忽略了彈性模態(tài)和剛體模態(tài)之間復(fù)雜的耦合影響，這必然造成模型精確性降低，并帶來控制性能下降?？紤]上述復(fù)雜耦合影響并構(gòu)建合適控制方法是高超聲速飛行器控制問題的難點(diǎn)。
　　本文將針對帶有彈性模態(tài)和不確定性的高超聲速飛行器，

2、在耦合穩(wěn)定性分析、非線性解耦控制以及不確定性抑制等方面進(jìn)行深入的研究，設(shè)計可適應(yīng)大攻角、大側(cè)滑角機(jī)動且具有強(qiáng)魯棒性的控制系統(tǒng)。主要研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)為:
　　(1)基于大量NASA相關(guān)技術(shù)報告及國外期刊文獻(xiàn)的分析，建立了全狀態(tài)六自由度高超聲速飛行器Winged-Cone模型，包括:動力學(xué)模型、氣動參數(shù)模型、彈性模態(tài)模型、芡動機(jī)模型等。該模型較為全面和相對準(zhǔn)確地描述了高超聲速飛行器復(fù)雜的非線性、強(qiáng)耦合、彈性形變等特性，為后續(xù)研究提供了

3、較為精確的模型基礎(chǔ)。
　　(2)根據(jù)高超聲速飛行器復(fù)雜的耦合模型，提出了新型的閉環(huán)穩(wěn)定性判據(jù)。與傳統(tǒng)穩(wěn)定性判據(jù)相比，增加了穩(wěn)定性判斷的準(zhǔn)確性并拓展了應(yīng)用環(huán)境，為解決高超聲速飛行控制最基本和最重要的穩(wěn)定性問題提供了新的思路。
　　(3)采用軌跡線性化控制方法對高超聲速飛行器進(jìn)行精確線性化和解耦，并應(yīng)用控制分配算法對控制量和操縱量進(jìn)一步解耦，初步解決了氣動耦合、運(yùn)動耦合、慣性耦合以及控制耦合等因素對穩(wěn)定性的影響。
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