弹性静不稳定高超声速飞行器姿态综合控制

摘要：

针对弹性静不稳定高超声速飞行器存在的气动伺服弹性以及强不确定性问题,提出了一种综合相位稳定与线性自抗扰控制的姿态控制器.其中,相位稳定策略通过合理配置速率陀螺传感器的位置,达到镇定弹性模态并增加弹性模态阻尼的目的,相比于幅值稳定方法对弹性振型以及弹性频率的摄动具有更强的鲁棒性,解决了飞行器静不稳定性强且弹性模态频率较低时的气动伺服弹性问题.对于强不确定性,采用线性自抗扰控制(linear active disturbance rejection control,LADRC)对内部不确定性以及外部扰动进行估计和补偿,最后采用H∞非光滑优化技术对闭环加权性能传递函数进行H∞范数优化来整定控制器参数.非线性仿真结果表明该方法不仅能有效地抑制弹性模态,而且能够通过简单的增益调度在整个飞行包络内取得满意的控制效果.

关键词：弹性高超声速飞行器、弹性抑制、相位稳定、姿态控制、线性自抗扰控制、H∞非光滑优化

所属期刊栏目：49

资助基金：国家自然科学基金61573197,61573199,61603051,61603056

在线出版日期：2019-08-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：825-839