李飞, 李新国

(西北工业大学 航天飞行动力学技术国家重点实验室, 陕西 西安 710072)



基于动态逆-滑模的高速飞行器控制器设计

李飞, 李新国

(西北工业大学 航天飞行动力学技术国家重点实验室, 陕西 西安 710072)

摘要:吸气式高超声速飞行器巡航状态下飞行环境复杂,建模时存在非线性以及参数摄动。基于小扰动假设的传统经典控制理论难以适应当前任务对鲁棒性的要求,对此提出了一种非线性动态逆-滑模控制律改进方法。通过对吸气式高超声速飞行器模型精确反馈线性化得到解耦形式的线性方程,为速度和高度设计出动态逆控制律来抵消非线性特性,在动态逆的基础上采用滑模变结构来补偿参数摄动带来的误差。仿真结果表明，所设计的控制方法具有良好的动态性能及鲁棒性。

关键词:非线性动态逆; 滑动模态变结构控制系统; 反馈线性化

0引言

目前,随着航天技术的不断创新与发展,高超声速飞行器成为各军事强国争相研究的焦点。高超声速飞行器飞行环境复杂,加之飞行器对飞行条件变化敏感,如果控制器设计不合理就会导致飞行过程发散,无法达到既定任务要求,因此有必要设计跟踪性能好、鲁棒性强的飞行控制系统。

传统的飞行器控制系统是建立在小扰动假设下的,难以适用于高度非线性以及具有参数摄动的高超声速飞行器飞行控制系统设计中。目前国内外学者的研究主要集中在非线性控制以及鲁棒控制方面。……