空天無人飛行器的建模及其動態(tài)仿真研究.pdf

1、本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金重大研究計劃——空天飛行器的若干重大基礎(chǔ)問題，對空天無人飛行器的飛行過程方面進(jìn)行了較為廣泛的研究，并針對這部分內(nèi)容開展了一系列理論上的探討研究工作： 空天飛行器具有很高的軍事和民用價值，正因為如此它是近年來各國研究發(fā)展的重點(diǎn)和熱點(diǎn)?？仗祜w行器計劃的最大特征是將基礎(chǔ)研究與航空航天高技術(shù)的國家需求緊密結(jié)合起來。本文在充分借鑒了國內(nèi)外公開發(fā)表的文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上，建立了超聲速和高超聲速下飛行條件下的6自由度仿真

2、模型。 由于在飛行過程中大范圍非線性、具有非定常氣動力等特性，本文采用了非線性動態(tài)逆控制律來構(gòu)成全局線性化的性質(zhì)，根據(jù)時標(biāo)分離的原則，設(shè)計了空天無人飛行器的快回路和慢回路控制器。 但是空天無人飛行器存在著各種不同的未知干擾，這些干擾對其在飛行過程的穩(wěn)定性產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響，因此本文給出了干擾觀測器和基于在線神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)控制兩種方法來解決這個問題。 干擾觀測器的原理就是采用非線性干擾觀測器將外部干擾、非線性

3、系統(tǒng)內(nèi)部的求逆誤差和建模誤差等一系列未知誤差統(tǒng)一看成系統(tǒng)的干擾進(jìn)行逼近，在通過系統(tǒng)輸出對逆誤差進(jìn)行補(bǔ)償?；谠诰€神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)控制是通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)權(quán)值在線的實(shí)時調(diào)整來逼近并補(bǔ)償系統(tǒng)模型的不確定性所引起的動態(tài)逆誤差。 這兩種控制方法都有效地消除逆誤差對控制系統(tǒng)的影響，大大減小了在控制器設(shè)計過程中對精確模型的依賴，提高了了系統(tǒng)的魯棒性能。 最后本文介紹了通過3DS MAX對空天無人飛行器建模，在Visual C++環(huán)境下