高超聲速飛行器殘差自調節(jié)高精度控制算法研究.pdf

1、步入嶄新的21世紀,高超聲速飛行器是需要大力發(fā)展的航空航天飛行器,具有巨大的軍事價值和潛在的經濟價值。部分發(fā)達國家已經掌握了高超聲速飛行器的一些關鍵技術,而我國尚處于高超聲速飛行器研究的初步階段,很多關鍵問題都有待解決。本文主要針對高超聲速飛行器在大氣層中會受到各種未知的氣動干擾,如何抑制高超聲速飛行器的干擾,避免高超聲速飛行器的顫振現象,提高系統(tǒng)的控制精度展開了深入研究。
　　在已有研究中,對于高超聲速飛行器干擾抑制的問題都要求

2、系統(tǒng)的結構模型已知,而且還要求系統(tǒng)的的擾動模型精確,如果實際擾動不匹配給定的擾動模型,可能導致整個系統(tǒng)失效。因此本文提出一種基于數據驅動代替基于模型的控制器優(yōu)化方法,避免了基于模型的控制方法的不利影響。主要研究內容分為以下幾個方面:
　　為了能夠更好的學習高超聲速飛行器的運動模型,建立了高超聲速飛行器全狀態(tài)非線性六自由度的運動方程;為了便于研究,對高超聲速飛行器全狀態(tài)非線性運動方程進行解耦,建立了平衡飛行條件下高超聲速飛行器的縱向

3、運動模型;針對高超聲速飛行器的干擾影響,對高超聲速飛行器的顫振現象進行了簡單分析。
　　針對高超聲速飛行器縱向運動模型,對系統(tǒng)進行線性離散化,分別建立了高超聲速飛行器的線性時不變模型和高超聲速飛行器的線性參數變化模型;針對高超聲速飛行器的線性時不變模型,通過極點配置設計基于觀測器的Youla參數穩(wěn)定控制器;針對高超聲速飛行器的線性參數變化模型,使用線性矩陣不等式設計基于觀測器的Youla參數穩(wěn)定控制器;設計的穩(wěn)定控制器,實現了閉環(huán)