本論文以無人戰(zhàn)機(jī)大攻角機(jī)動(dòng)飛行為背景,研究了無人戰(zhàn)機(jī)大攻角機(jī)動(dòng)飛行自主控制技術(shù)。針對(duì)其機(jī)動(dòng)過程中的機(jī)體特性及飛行環(huán)境的不確定性,提出了基于擾動(dòng)觀測(cè)器的無人戰(zhàn)機(jī)大攻角機(jī)動(dòng)飛行非線性動(dòng)態(tài)逆控制方案及模型參考滑�？刂品桨�,考慮到無人戰(zhàn)機(jī)的多執(zhí)行機(jī)構(gòu),通過選擇偽逆法和不動(dòng)點(diǎn)法相結(jié)合及鏈?zhǔn)竭f增兩種控制分配策略,構(gòu)建了無人戰(zhàn)機(jī)機(jī)動(dòng)飛行復(fù)合控制器,并通過合理的數(shù)值仿真對(duì)兩種控制方案進(jìn)行了有效驗(yàn)證。本文的主要工作包括以下幾個(gè)方面:1)分析無人戰(zhàn)機(jī)機(jī)動(dòng)飛行過程中的作用力及作用力矩,考慮氣動(dòng)特性及推力矢量,建立了無人戰(zhàn)機(jī)機(jī)動(dòng)飛行質(zhì)心運(yùn)動(dòng)模型、繞質(zhì)心轉(zhuǎn)動(dòng)模型;進(jìn)而通過合理假設(shè)及系數(shù)凍結(jié)法推導(dǎo)了小擾動(dòng)線性化控制模型。2)以F16作為無人戰(zhàn)機(jī)氣動(dòng)數(shù)據(jù)參考,進(jìn)而對(duì)戰(zhàn)機(jī)氣動(dòng)特性、操穩(wěn)特性進(jìn)行了分析;設(shè)置飛行全程推力、攻角、傾側(cè)角指令時(shí)序,設(shè)計(jì)了類Herbst機(jī)動(dòng)的無人戰(zhàn)機(jī)機(jī)動(dòng)軌跡方案,通過三自由度仿真驗(yàn)證方案合理性。3)基于無人戰(zhàn)機(jī)非線性動(dòng)力學(xué)模型,由此根據(jù)非線性動(dòng)態(tài)逆和奇異攝動(dòng)理論設(shè)計(jì)了基于擾動(dòng)觀測(cè)器的非線性動(dòng)態(tài)逆控制器,選擇偽逆法和不動(dòng)點(diǎn)法相結(jié)合的控制分配方案,構(gòu)建復(fù)合控制器;在擾動(dòng)/無擾動(dòng)條件下對(duì)控制系統(tǒng)性能...

【文章頁(yè)數(shù)】：94 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究目的及意義
    1.2 大攻角機(jī)動(dòng)飛行器發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 俄式戰(zhàn)機(jī)
        1.2.2 美式戰(zhàn)機(jī)
    1.3 大攻角機(jī)動(dòng)飛行控制技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.3.1 非線性動(dòng)態(tài)逆控制方法
        1.3.2 自抗擾反演控制方法
        1.3.3 滑模變結(jié)構(gòu)控制方法
        1.3.4 魯棒控制方法
        1.3.5 智能控制方法
    1.4 控制分配理論研究現(xiàn)狀
    1.5 本文主要內(nèi)容
第2章 無人戰(zhàn)機(jī)飛行動(dòng)力學(xué)建模
    2.1 引言
    2.2 坐標(biāo)系定義及轉(zhuǎn)換
        2.2.1 坐標(biāo)系定義
        2.2.2 坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
        2.2.3 基本運(yùn)動(dòng)參數(shù)推導(dǎo)
    2.3 作用力/力矩分解
        2.3.1 氣動(dòng)力/力矩分解
        2.3.2 推力/力矩
        2.3.3 重力
    2.4 飛行動(dòng)力學(xué)方程建立
        2.4.1 質(zhì)心運(yùn)動(dòng)學(xué)方程
        2.4.2 繞質(zhì)心動(dòng)力學(xué)方程
        2.4.3 小擾動(dòng)線性化模型
    2.5 本章小結(jié)
第3章 無人戰(zhàn)機(jī)氣動(dòng)特性分析及大攻角機(jī)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)
    3.1 引言
    3.2 無人戰(zhàn)機(jī)氣動(dòng)特性分析
        3.2.1 單通道氣動(dòng)特性分析
        3.2.2 多通道間耦合特性分析
    3.3 大攻角機(jī)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)
        3.3.1 類Herbst機(jī)動(dòng)軌跡設(shè)計(jì)方案
        3.3.2 仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于擾動(dòng)觀測(cè)器的無人戰(zhàn)機(jī)大攻角機(jī)動(dòng)飛行非線性動(dòng)態(tài)逆控制
    4.1 引言
    4.2 基于擾動(dòng)觀測(cè)器的非線性動(dòng)態(tài)逆控制器設(shè)計(jì)
        4.2.1 非線性控制律設(shè)計(jì)
        4.2.2 擾動(dòng)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        4.2.3 單點(diǎn)仿真
    4.3 基于偽逆法和不動(dòng)點(diǎn)法的控制力矩分配策略
        4.3.1 偽逆法及不動(dòng)點(diǎn)法簡(jiǎn)介
        4.3.2 無人戰(zhàn)機(jī)優(yōu)化控制分配策略設(shè)計(jì)
        4.3.3 仿真分析
    4.4 復(fù)合控制器數(shù)值仿真分析
        4.4.1 無擾動(dòng)六自由度仿真
        4.4.2 擾動(dòng)條件六自由度仿真
    4.5 本章小結(jié)
第5章 無人戰(zhàn)機(jī)大攻角機(jī)動(dòng)飛行模型參考滑�？刂�
    5.1 引言
    5.2 模型參考滑�？刂破髟O(shè)計(jì)
        5.2.1 模型參考滑模控制律設(shè)計(jì)
        5.2.2 擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器設(shè)計(jì)
        5.2.3 單點(diǎn)測(cè)試
    5.3 基于鏈?zhǔn)竭f增法的控制力矩分配方案
        5.3.1 鏈?zhǔn)竭f增方法原理
        5.3.2 三通道鏈?zhǔn)竭f增控制力矩分配方案設(shè)計(jì)
        5.3.3 仿真分析
    5.4 復(fù)合控制器仿真結(jié)果分析
        5.4.1 無擾動(dòng)六自由度仿真分析
        5.4.2 有擾動(dòng)六自由度仿真分析
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝



本文編號(hào)：3807776