高超聲速飛行器自抗擾姿態(tài)控制器設(shè)計.pdf

1、高超聲速飛行器是一種在臨近空間飛行的高超聲速、高升力體飛行器，其再入速度高達20馬赫左右，由于具有極高的飛行速度和大空域機動飛行的特點，在整個飛行包絡(luò)內(nèi)，飛行器的動力學(xué)參數(shù)較一般導(dǎo)彈模型而言變化得更加劇烈，動力學(xué)模型表現(xiàn)出較大的不確定性，因此需要設(shè)計具有強魯棒性及抗外擾的姿態(tài)控制器。
　　本文首先介紹了高超聲速飛行器的研究背景及意義，自抗擾控制技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。然后，針對高超聲速飛行器的再入姿態(tài)控制器進行了分析和設(shè)計，通過建立

2、高超聲速飛行器再入姿態(tài)模型，結(jié)合自抗擾控制技術(shù)設(shè)計了再入自抗擾姿態(tài)控制器。最后，對飛行器的姿態(tài)控制進行了仿真與分析。
　　由于高超聲速飛行器再入動力學(xué)模型具有不確定、強耦合等非線性特性，且外干擾影響較大，因此，通過采用自抗擾控制技術(shù)中的擴張狀態(tài)觀測器，將外干擾、模型不確定、通道間耦合及參數(shù)不確定影響作為“總和干擾”來獲取干擾實時作用量，并進行實時動態(tài)反饋補償，實現(xiàn)了系統(tǒng)的線性化；采用了非線性反饋控制律來抑制補償殘差，提高了控制性能