基于LPV方法的臨近空間飛行器建模和控制研究.pdf

1、臨近空間飛行器因其大范圍的飛行環(huán)境以及迅速變化的機(jī)體質(zhì)量，導(dǎo)致動態(tài)特性在整個飛行包線內(nèi)是極易變化的。此外，由于臨近空間飛行器采用機(jī)體耦合結(jié)構(gòu)以及飛行在高海拔和大馬赫數(shù)的條件下，其氣動特性和推進(jìn)特性是不確定的，甚至難以估計。這些因素的影響，使得臨近空間飛行器的模型是不確定的，多變量的，不穩(wěn)定的，并且存在輸入輸出之間的強耦合。因此，針對臨近空間飛行器的建模問題和控制系統(tǒng)設(shè)計顯得尤為重要。
　　研究臨近空間飛行器復(fù)雜的動態(tài)特性，以臨近空

2、間飛行器的拉格朗日方程為出發(fā)點，建立了其剛性微分方程組；采用國外已公開的臨近空間飛行器(winged-cone)的氣動參數(shù)，通過仿真獲得臨近空間飛行器縱向不同飛行狀態(tài)下的平衡值，并以此為基礎(chǔ)對臨近空間飛行器實現(xiàn)LPV建模，為模型降階和控制系統(tǒng)提供了適當(dāng)?shù)谋豢貙ο蟆?br>　　針對初始建立LPV模型的階數(shù)較高，控制過程計算量較大的問題，提出基于平衡截斷的LPV模型降階方法。在線性分式變換結(jié)構(gòu)下定義了LPV系統(tǒng)的適定性和穩(wěn)定性；采用廣義Gr