高超声速飞行器自抗扰姿态控制器设计

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:m397760109
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高超声速飞行器是一种在临近空间飞行的高超声速、高升力体飞行器,其再入速度高达20马赫左右,由于具有极高的飞行速度和大空域机动飞行的特点,在整个飞行包络内,飞行器的动力学参数较一般导弹模型而言变化得更加剧烈,动力学模型表现出较大的不确定性,因此需要设计具有强鲁棒性及抗外扰的姿态控制器。  本文首先介绍了高超声速飞行器的研究背景及意义,自抗扰控制技术的国内外研究现状。然后,针对高超声速飞行器的再入姿态控制器进行了分析和设计,通过建立高超声速飞行器再入姿态模型,结合自抗扰控制技术设计了再入自抗扰姿态控制器。最后,对飞行器的姿态控制进行了仿真与分析。  由于高超声速飞行器再入动力学模型具有不确定、强耦合等非线性特性,且外干扰影响较大,因此,通过采用自抗扰控制技术中的扩张状态观测器,将外干扰、模型不确定、通道间耦合及参数不确定影响作为“总和干扰”来获取干扰实时作用量,并进行实时动态反馈补偿,实现了系统的线性化;采用了非线性反馈控制律来抑制补偿残差,提高了控制性能;综合设计了高超声速飞行器再入自抗扰姿态控制器,通过仿真验证了该控制器可以获得良好的动态品质和跟踪性能,且能够克服干扰及气动参数大范围摄动的影响,具有较强的鲁棒性。
其他文献
随着电源技术的发展和全电推进卫星平台的提出,现阶段对大功率、高比冲发动机需求不断增加。提高霍尔推力器比冲最有效的方法是提高放电电压,然而一般传统的霍尔推力器在高电压
本文通过对荣华二采区10
期刊
大重载飞机是现代航空科技与应用的一个重要发展方向,起落架方案与布局设计是大重载飞机性能提升的关键环节。本文根据飞机飞行任务、总体布置及重量特性等要求,首先对大重载
学位
本文通过对荣华二采区10
期刊
随着动作捕捉技术的发展,大量的真实感较强的人体动作捕捉数据已经被生成并且广泛地应用于各个领域:工程项目、军事、医学和游戏等。如何更加方便、高效地利用这些数据生成自
功率变换器作为能量转换装置中的重要组成部分,广泛的应用于军用和民用领域。但功率开关器件一般工作在高热、高压和大电流情况下,损坏的几率很大。因此,对功率变换器开关管故障进行诊断具有重要的现实意义和工程应用价值。本文主要从模式分类角度对功率变换器开关管故障诊断技术展开研究,主要研究内容为:首先,介绍功率变换器常见的类型和拓扑结构,通过MatlabSimulink建立功率变换器仿真模型,并进行仿真分析
近年来随着复合材料在航空、航天以及清洁能源等领域的广泛应用,复合材料结构的疲劳性能已成为限制其发展的一个重要因素。在复合材料疲劳过程中,其内部的破坏模式很复杂,复合材
气膜冷却技术已经广泛应用在现代燃气轮机热端部件冷却结构中。随着航空燃气涡轮发动机性能的不断提高,发动机内流出现了强压力梯度和超音速流动特征,这势必将对气膜冷却特性带
航空发动机数控系统正在向更高性能和更高集成度的方向发展,增加了电子控制器核心电路的开发、制造与测试的复杂性。控制器核心电路密度的不断提高,使得传统测试方法难以满足
超燃冲压发动机隔离段内存在激波串振荡非定常现象,易导致进气道不起动以及由于共振对结构产生疲劳破坏等问题,因此,本文利用主动射流控制方法抑制激波串的振荡,并对其控制机理进