徐李佳

(1.北京控制工程研究所，北京 100190;2.空间智能控制技术重点实验室，北京 100190)

高超声速飞行器一般是指飞行马赫数大于5的飞行器.飞行器无动力滑翔再入过程的姿态控制问题是高超声速飞行器研究领域的关键问题之一，同时也是一个研究难点.飞行器飞行过程中的各种复杂的力学过程不可能完全精细地考虑在用于控制设计的飞行器控制模型中，而且飞行过程中往往又会受到各种无法完全预知的扰动影响.这些因素直接导致了高超声速飞行器控制系统的基础结构失真、模型和参数的不确定，使得高超声速飞行器的控制问题非常具有挑战性［1-3］.

近年来，国内外学者利用鲁棒控制［4］、滑模变结构控制［5］、神经网络［6］等方法对高超声速飞行器进行了研究，并取得了一定的成果，但是针对原复杂模型设计的控制器相当复杂，运算量大，工程实现相对困难.

所谓特征建模，就是根据对象动力学特征、环境特征并与控制性能要求相结合进行建模，而不仅是以对象精确的动力学分析来建模［7］.高超声速飞行器姿态之间的强非线性、强耦合以及飞行环境的不确定导致难以建立精确的动力学模型，而特征模型却能很好地应用于这种复杂系统.

本文利用特征建模的优点，并考虑姿态3个通道之间的强耦合特性，建立一种全通道耦合的特征模型，具体结构形式包含状态之间的耦合和输入之间的耦合，在保留了原系统模型输入输出……