基于轨迹线性化的高超声速飞行器非线性姿态控制

摘要：

针对强非线性、强耦合、强不确定特性的高超声速飞行器姿态控制问题,提出了具有非线性前馈补偿与闭环反馈功能的高超声速飞行器轨迹线性化非线性姿态控制方法.首先,为方便控制器设计,给出了面向控制的高超声速飞行器姿态运动/动力学模型与问题描述.其次,阐述了轨迹线性化与基于小扰动线性化、切换变增益的控制方法相比在非线性控制方面的性能优势,并运用轨迹线性化控制思想和时标分离原则在姿态和角速率回路分别设计了虚拟控制量和控制力矩,实现了有限干扰下再入全程的非线性姿态跟踪控制.最后,仿真结果验证了所提方法能够确保再入过程高超声速飞行器姿态快速、稳定地跟踪预设指令.

关键词：非线性控制、高超声速飞行器、轨迹线性化、姿态控制、强不确定性

所属期刊栏目：3

分类号：TP13(自动化基础理论)

资助基金：山西省"1331工程"重点学科建设计划;国家自然科学青年基金项目;中北大学青年学术带头人支持计划;山西省高等学校优秀青年学术带头人支持计划;毁伤技术重点学科实验室开放研究基金;山西省高等学校科技创新项目

在线出版日期：2020-08-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：56-66