發(fā)布時間：2020-08-28 15:58

　　 變質心飛行器與其他類型飛行器相比,氣動外形簡單且避免了舵面燒灼等問題,因此受到了國內(nèi)外廣泛關注。針對這類飛行器,設計出具有良好機動性、控制精度高、響應速度快和魯棒性強的控制器也成為了現(xiàn)在的飛行器姿態(tài)控制方法中的研究熱點問題。在此背景下,本文對變質心飛行器的姿態(tài)控制律設計方法進行了深入研究,具體研究工作如下:首先,針對變質心飛行器建立數(shù)學模型。飛行的動力學方程和運動學方程是可以代表飛行器運動的數(shù)學模型,利用該模型可以對飛行器進行分析和模擬。該數(shù)學模型一般使用非線性的微分方程組來表達。在推導出動力學和運動學模型的基礎上,本文針對設計中會用到的輔助模型也進行推導。然后,對變質心飛行器姿態(tài)控制的方法進行研究。由于本文研究的變質心飛行器為只對滾轉通道進行控制,俯仰通道以及偏航通道不施加主動控制,所以控制器的輸出為滾轉角。此外,由于變質心飛行器具有不確定性,并且執(zhí)行機構存在攝動,因此控制方法研究過程中需要把其不確定性和攝動也考慮進去。針對這個問題,本文采用自適應滑�？刂品椒ㄅc退步法相結合,給出了飛行器滾轉通道控制器,通過MATLAB仿真分析,驗證其魯棒性和穩(wěn)定性。最后,對控制器參數(shù)優(yōu)化方法進行研究。將姿態(tài)控制問題轉換為一般最優(yōu)控制問題,利用直接法,即數(shù)值法對該最優(yōu)問題進行求解。對控制量各狀態(tài)量參數(shù)化,選取配置點并且在該點對控制量和狀態(tài)量進行離散化處理。選用高斯偽譜法實現(xiàn)了控制器參數(shù)的優(yōu)化,利用MATLAB仿真分析驗證了利用高斯偽譜法可以實現(xiàn)燃料最優(yōu)和調(diào)整時間最優(yōu)的控制方法。
【學位單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：V249.1
【部分圖文】：

第2章 變質心飛動力學方程和運動學方程是可以描以對飛行器運動狀態(tài)進行分析和解算。數(shù)達。由于單滑塊變質心飛行器是很明顯模型為七自由度模型，其建模過程比普2.1單滑塊變質心飛行器描述 單滑塊變質心飛行器主要有彈頭和滑道平行于 z 軸，沿著 z 軸方向移動。變道控制，俯仰通道以及偏航通道不會施證飛行器俯仰和偏航姿態(tài)的穩(wěn)定。 單滑塊變質心飛行器的結構如下圖y

哈爾濱工業(yè)大學工程碩士學位論文 1 0 0( ) 0 cos sin0 sin cos L 的總方向余弦陣 L( , , ): L ( , , ) L ( ) L ( ) L ( ) 0 0 cos 0 sin cos cos sin 0 1 0 0 sin cos sin 0 cos sin 再入坐標系和彈體坐標系之間的方向余os cos sin cos cos sin cos sin sin sin cos cocos sin cos sin sin cos cos si

圖 2-6 速度系與發(fā)射系轉換關系圖 、 、 分別用 、 、c 來代替，s sin cos sincos sin sin sin cos cos sin sin sin sin cos cos sin c c c c c c 彈體坐標系的轉換關系 個姿態(tài)角來確定，分別是攻角 和側滑角彈速度矢量V 在導彈縱對稱面1 z1xo y 上的斷為，當攻角的投影位于z1o x 軸下面的時為導彈速度矢量V 與彈體縱向對稱面量V 位于縱對稱面右側的時候（從zo 負的。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 何晶晶;齊瑞云;姜斌;;基于氣動舵面和RCS融合控制的高超聲速飛行器再入姿態(tài)容錯控制[J];計算機輔助工程;2015年03期

2 Zhao Jiang;Zhou Rui;;Particle swarm optimization applied to hypersonic reentry trajectories[J];Chinese Journal of Aeronautics;2015年03期

3 Kong Haipeng;Li Ni;Shen Yuzhong;;Adaptive double chain quantum genetic algorithm for constrained optimization problems[J];Chinese Journal of Aeronautics;2015年01期

4 胡松啟;陳雨;;偽譜法在飛行器軌跡優(yōu)化中應用分析[J];火箭推進;2014年05期

5 耿克達;周軍;林鵬;;變質心再入飛行器自抗擾控制器設計(英文)[J];火力與指揮控制;2014年09期

6 張化光;張欣;羅艷紅;楊s

本文編號：2807797