基于高超聲速飛行器縱向模型的H∞及抗飽和魯棒控制研究.pdf

1、高超聲速飛行器技術是近空間探索領域中的一個全新研究課題，針對復雜的飛行環(huán)境和特殊任務需要，如何有效地設計飛行控制系統(tǒng)是整個航天活動成敗的一個關鍵問題。本文以某通用高超聲速飛行器縱向模型為研究對象，主要就影響飛行性能的干擾與飽和非線性兩大制約因素進行了相關控制研究。 首先，研究了高超聲速飛行器縱向模型及其穩(wěn)定性問題。通過求取飛行包線內(nèi)某一平衡態(tài)以獲得線性化模型，驗證了國外公開的通用高超聲速飛行器模型的合理性。針對線性化模型，分析了

2、飛行器開環(huán)特性，并設計了極點配置控制以分析高超聲速飛行器閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性。 其次，基于定直飛行下的高超聲速飛行器縱向開環(huán)線性模型，研究了存在不確定性干擾的魯棒控制問題。針對外界干擾的不同情形，分別設計了LQG與H∞魯棒控制器，并對兩種方法進行了比較，仿真表明，抑制有界干擾效果后者要優(yōu)于前者。 最后，基于定直飛行下的高超聲速飛行器縱向開環(huán)線性模型，采用LQR與抗飽和補償器相結(jié)合的設計思路，研究了存在輸入飽和非線性的抗飽和控制