王 冠，马长波，茹海忠，马广程，夏红伟

(1.哈尔滨工业大学 航天学院·哈尔滨·150001；2.上海卫星工程研究所·上海·201109)

0 引 言

高超声速飞行器(Hypersonic Flight Vehicle, HFV)是一类速度不低于马赫数5的临近空间飞行器。与传统飞行器相比，HFV在速度、飞行包线和突防能力等方面具备明显的优势。控制系统作为HFV的重要子系统，是使其完成既定任务和安全飞行的重要保障。然而，HFV在飞行过程中具有快时变、强非线性、强耦合性等特点，这使其控制系统的设计成为HFV在实现工程应用时所面临的具有巨大挑战性的核心问题之一。

近年来，许多先进的控制技术已被应用于HFV控制，如自适应控制[1]、滑模控制[2]、鲁棒控制[3]、容错控制[4]、模糊控制[5]、神经网络控制[6]等，并取得了较好的效果。上述控制研究大都基于仿射模型而设计控制器，模型中的气动系数根据已知曲线拟合模型进行近似。然而，HFV实际受到的气动力与攻角、控制舵偏角等因素呈非仿射关系，将其描述为仿射模型，会造成一定程度的控制精度损失。损失严重时，在某些情况下，将不能正确描述飞行器的气动特性。因此，目前针对HFV非仿射模型的研究受到了越来越多的关注。BU[7]利用神经网络估计了未知的非仿射动态，设计了基于反步法的控制器。WANG等[8]建立了纵向通道的半分解半仿射模型形式，在考虑了执行机构死区的前提下设计了预设性能控制器。HU等[9]通过反馈线性化方法设计了鲁棒自适应模糊控制器，利用中值定理处理了气动阻力表达式中的非仿射形式项，进而得到了仿射模型。……