本文關(guān)鍵詞： 高超聲速飛行器 姿態(tài)控制 終端滑模 連續(xù)控制器 有限時間 魯棒性　出處：《哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報》2016年02期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：針對高超聲速飛行器的姿態(tài)控制問題,考慮系統(tǒng)模型不確定性以及外界干擾的影響,基于快速終端滑模設(shè)計了連續(xù)的姿態(tài)跟蹤控制器。將飛行器姿態(tài)控制系統(tǒng)模型按時間尺度劃分為快回路和慢回路,其中慢回路的控制器設(shè)計目標是給出期望角速度作為快回路的制導(dǎo)指令,快回路控制器的設(shè)計目標是給出系統(tǒng)需求的控制力矩�；谟邢迺r間控制理論分別針對各回路設(shè)計了連續(xù)的快速終端滑模姿態(tài)控制器,通過嚴格的數(shù)學(xué)證明,該控制器可以在系統(tǒng)模型存在不確定性以及外界干擾的情況下,使得姿態(tài)跟蹤誤差在有限時間內(nèi)收斂。仿真結(jié)果表明本文的控制算法可以在短時間內(nèi)使飛行器的姿態(tài)角均以較高的精度收斂至期望狀態(tài),且三個方向的控制力矩曲線均變化平滑,無抖振現(xiàn)象產(chǎn)生。
[Abstract]:In view of the attitude control problem of hypersonic vehicle, the uncertainty of system model and the influence of external disturbance are considered. A continuous attitude tracking controller based on fast terminal sliding mode is designed. The attitude control system model of aircraft is divided into fast loop and slow loop according to time scale. The design goal of the controller of the slow loop is to give the desired angular velocity as the guidance instruction of the fast loop. The design goal of the fast loop controller is to give the control torque required by the system. Based on the finite time control theory, a continuous fast terminal sliding mode attitude controller is designed for each loop, which is proved by strict mathematics. The controller can be used in the presence of uncertainties and external disturbances in the system model. The simulation results show that the control algorithm in this paper can make the attitude angle of the aircraft converge to the desired state with higher precision in a short time. The control torque curves of the three directions change smoothly and have no chattering phenomenon.
【作者單位】： 空間物理重點實驗室;北京航天長征飛行器研究所;哈爾濱工程大學(xué)航天與建筑工程學(xué)院;
【基金】：國家863計劃資助項目(2013AA122904) 國家自然科學(xué)基金資助項目(61304237) 黑龍江省自然科學(xué)基金資助項目(F2015032) 哈爾濱市青年科技創(chuàng)新人才基金資助項目(RC2013QN001007) 黑龍江省博士后科研啟動金資助項目(LBH-Q13042) 中央高校基本科研業(yè)務(wù)費資助項目(HEUCFD1406)
【分類號】：V249

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 王延;周鳳岐;周軍;郭建國;;高超聲速飛行器非線性H_∞姿態(tài)控制設(shè)計[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2011年09期

【共引文獻】

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 楊榮軍;旋轉(zhuǎn)制導(dǎo)炮彈飛行彈道及控制系統(tǒng)設(shè)計方法研究[D];南京理工大學(xué);2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 張曉燕;基于擴張狀態(tài)觀測器的制導(dǎo)控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

2 劉奇治;高超聲速飛行器氣動參數(shù)辨識與LPV混合控制方法研究[D];天津大學(xué);2014年

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 王佩廣;劉永績;王浚;;高超聲速飛行器綜合熱管理系統(tǒng)方案探討[J];中國工程科學(xué);2007年02期

2 韓東;方磊;;基于歐拉方程的高超聲速飛行器的壁面流線生成計算[J];航空動力學(xué)報;2008年12期

3 舒天;;掠過水面的“黑雨燕” 美國加快高超聲速飛行器的研制計劃[J];國際航空;2008年04期

4 孫兆虎;;高超聲速飛行器結(jié)構(gòu)熱問題討論[J];航空科學(xué)技術(shù);2008年03期

5 高建力;唐碩;車競;江志國;;高超聲速飛行器參數(shù)化幾何建模研究[J];計算機仿真;2008年02期

6 周張華;聶萬勝;;高超聲速飛行器動力巡航影響因素分析[J];導(dǎo)彈與航天運載技術(shù);2008年01期

7 周浩;陳萬春;殷興良;;高超聲速飛行器多段彈道優(yōu)化設(shè)計[J];宇航學(xué)報;2008年04期

8 馬輝;袁建平;方群;;高超聲速飛行器最優(yōu)周期巡航軌跡優(yōu)化[J];飛行力學(xué);2008年04期

9 張軍;畢貞法;邵曉巍;;一種高超聲速飛行器的非線性再入姿態(tài)控制方法[J];空間控制技術(shù)與應(yīng)用;2008年04期

10 孟中杰;陳凱;黃攀峰;閆杰;;高超聲速飛行器機體/發(fā)動機耦合建模與控制[J];宇航學(xué)報;2008年05期

相關(guān)會議論文 前10條

1 閻超;;未來的飛行器——高超聲速飛行器發(fā)展展望[A];新世紀 新機遇 新挑戰(zhàn)——知識創(chuàng)新和高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展（下冊）[C];2001年

2 嚴玲玲;李少遠;;高超聲速飛行器的預(yù)測控制和可視化仿真[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會D卷[C];2011年

3 姚照輝;鮑文;;高超聲速飛行器調(diào)節(jié)/保護多模式切換控制方法[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

4 莊益夫;陳潔;潘長鵬;;一類高超聲速飛行器的建模及非線性控制[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會A卷[C];2011年

5 賀杰;鄭德齋;;高超聲速飛行器的特點及關(guān)鍵技術(shù)研究[A];第九屆長三角科技論壇——航空航天科技創(chuàng)新與長三角經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展分論壇論文集[C];2012年

6 楊紅亮;史增民;袁軍婭;;臨近空間高超聲速飛行器熱環(huán)境預(yù)測方法[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

7 鮑文;姚照輝;常軍濤;于達仁;唐井峰;;高超聲速飛行器耦合動力學(xué)建模問題探討[A];第二屆高超聲速科技學(xué)術(shù)會議會議日程及摘要集[C];2009年

8 鮑文;姚照輝;;高超聲速飛行器調(diào)節(jié)/保護多模式切換控制方法[A];第二屆高超聲速科技學(xué)術(shù)會議會議日程及摘要集[C];2009年

9 譚湘敏;易建強;范國梁;;高超聲速飛行器飛行特性分析及其控制研究[A];第二屆高超聲速科技學(xué)術(shù)會議會議日程及摘要集[C];2009年

10 劉龍霞;賈啟芬;劉習(xí)軍;;高超聲速飛行器中的貯箱類液固耦合初步研究[A];第十二屆全國非線性振動暨第九屆全國非線性動力學(xué)和運動穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會議論文集[C];2009年

相關(guān)重要報紙文章 前2條

1 徐暉;美國加快高超聲速飛行器研制[N];中國航空報;2009年

2 本報記者 陳龍　通訊員 王二強;“高超”：改變未來戰(zhàn)爭模式的利器[N];中國航天報;2012年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 趙彪;高超聲速飛行器技術(shù)發(fā)展研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

2 朱艷明;高超聲速飛行器的非線性控制[D];東北大學(xué);2009年

3 黃廣;高超聲速飛行器殘差自調(diào)節(jié)高精度控制算法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

4 安昊;高超聲速飛行器建模及控制方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

5 魯波;高超聲速飛行器高精度/高帶寬縱向控制律的基礎(chǔ)研究[D];南京航空航天大學(xué);2008年

6 姜志杰;高超聲速飛行器氣動熱影響部件的熱分析[D];國防科學(xué)技術(shù)大學(xué);2008年

7 劉德成;高超聲速飛行器末端制導(dǎo)律研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

8 趙紅;高超聲速飛行器跳躍飛行軌道優(yōu)化研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

9 霍俊焱;高超聲速飛行器動力學(xué)建模[D];天津大學(xué);2009年

10 劉龍霞;高超聲速飛行器中圓柱類貯箱液固耦合動力學(xué)研究[D];天津大學(xué);2009年

，

本文編號：1553588