高超聲速飛行器縱向通道的控制方法研究.pdf

1、高超聲速飛行器工作在近空間，飛行速度快，可以實(shí)現(xiàn)快速全球打擊，其發(fā)展將會(huì)對(duì)未來的軍事、商業(yè)甚至整個(gè)科技產(chǎn)生舉足輕重的影響。但是飛行器動(dòng)力學(xué)特性復(fù)雜，結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)和推進(jìn)系統(tǒng)之間存在強(qiáng)耦合關(guān)系，對(duì)飛行條件的變化非常敏感，可靠有效的控制技術(shù)是保證高超聲速飛行器飛行安全的關(guān)鍵。
　　第一，針對(duì)通用的高超聲速飛行器縱向通道模型，本文研究漸進(jìn)跟蹤問題下基于參數(shù)化方法的控制律設(shè)計(jì)：將相應(yīng)的力系數(shù)和力矩系數(shù)帶入高超聲速飛行器縱向通道狀態(tài)方程中，得到狀

2、態(tài)由輸入直接影響的一階系統(tǒng)模型；考慮漸進(jìn)跟蹤問題，建立一階系統(tǒng)的誤差模型，將漸進(jìn)跟蹤問題轉(zhuǎn)化成鎮(zhèn)定問題，進(jìn)行了基于參數(shù)化方法的控制律設(shè)計(jì)，控制方法簡單、靈活，最后通過仿真驗(yàn)證控制算法的可行性。
　　第二，本文研究基于動(dòng)態(tài)面的控制策略在高超聲速飛行器縱向通道上的應(yīng)用：通過模型轉(zhuǎn)換，將飛行器縱向通道模型轉(zhuǎn)換為速度子系統(tǒng)和姿態(tài)子系統(tǒng)。對(duì)于速度子系統(tǒng)主要采用PID控制算法；姿態(tài)子系統(tǒng)為嚴(yán)格反饋系統(tǒng)，包含航跡角、俯仰角、俯仰角速率，對(duì)其主要