主被动结合的弹性高超声速飞行器鲁棒自适应控制

摘要：

针对高超声速飞行器轻质材料和细长体构型引起的显著气动伺服弹性问题,提出了一种主被动结合的鲁棒自适应控制方法.首先,通过引入辨识性能评价和监测机制设计复合自适应参数辨识方法,并给出滤波估计策略,实现弹性振动频率与弹性模态的高效在线估计.其次,采用奇异摄动理论将刚弹一体化模型分解为刚弹子系统,针对弹性子系统,基于频率辨识值构建级联型自适应陷波器实现被动陷波抑制,并结合模态估计值设计主动反馈控制保证弹性模态的稳定收敛;针对刚体子系统,设计基于有限时间滑模扰动观测器的鲁棒跟踪控制,综合两个子系统的控制量得到最终升降舵偏转.最后,通过仿真验证了该方法能够有效保证气动伺服弹性影响下高超声速飞行器的弹性抑制和刚体控制性能.

关键词：气动伺服弹性、在线估计、自适应陷波器、主被动鲁棒控制

所属期刊栏目：45

分类号：V448.2(航天仪表、航天器设备、航天器制导与控制)

资助基金：国家资助博士后研究人员计划;山东博士后科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2024-09-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：1052-1064