面向控制的高超聲速飛行器模型簡(jiǎn)化方法研究.pdf

1、吸氣式高超聲速飛行器是一項(xiàng)很有前景的技術(shù),它能夠以較低的成本發(fā)射近地軌道衛(wèi)星,同時(shí)提供全球快速反應(yīng)能力。盡管還存在諸多挑戰(zhàn),X-43A的成功和氣動(dòng)方面的最新成果顯示這項(xiàng)技術(shù)將會(huì)在下一代航空事業(yè)起到作用。
　　高超聲速飛行器的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很有挑戰(zhàn)的任務(wù),這是因?yàn)轱w行器空氣動(dòng)力、推進(jìn)、結(jié)構(gòu)和控制之間的耦合作用使得這類飛行器動(dòng)力學(xué)模型往往高度復(fù)雜并且涵蓋多門學(xué)科。因此在早期設(shè)計(jì)階段,建立具有足夠保真度的低階模型變得至關(guān)重要。本文基于三種不

2、同的模型結(jié)構(gòu),應(yīng)用不同的優(yōu)化方法擬合得到數(shù)據(jù)模型。擬合結(jié)果表明,基于真實(shí)模型構(gòu)型,采用信賴域方法擬合得到的曲線擬合模型效果最佳。
　　盡管曲線擬合模型對(duì)真實(shí)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化,該模型以合理的精度模擬了真實(shí)模型的特性。仿真結(jié)果表明,曲線擬合模型具有較高的保真度。然而,曲線擬合模型與真實(shí)模型的不匹配依然存在,因此任何基于這個(gè)分析模型得到的控制律必須具有良好的魯棒性。
　　升降舵對(duì)升力、阻力的耦合使得模型系統(tǒng)為非最小相位系統(tǒng),本文對(duì)該