本文關鍵詞：推力矢量飛機縱向模態(tài)控制方法研究

  更多相關文章： 飛行控制系統(tǒng) 非線性系統(tǒng) 不確定性 滑�？刂� 動態(tài)逆控制 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡

【摘要】：本文主要研究新型帶推力矢量戰(zhàn)斗機的非線性控制方法。首先,本文回顧了近年來戰(zhàn)斗機的發(fā)展歷程,并依據(jù)現(xiàn)代戰(zhàn)爭的特點,著重分析了新型戰(zhàn)斗機在空戰(zhàn)中的作戰(zhàn)性能和技術指標,從而引出了超機動飛行狀態(tài)下的綜合飛行/推力矢量控制和非線性控制的問題,并闡述了近年來國內(nèi)外在該領域最新的研究現(xiàn)狀。依據(jù)新型戰(zhàn)斗機的六自由度非線性方程,建立了飛機的防射非線性數(shù)學模型;基于奇異攝動理論和非線性的動態(tài)逆理論設計了新型戰(zhàn)斗機的飛行控制律,采用鏈式遞增法對常規(guī)氣動舵面和推力矢量舵面進行了分配器設計;應用非線性動態(tài)逆方法對飛機縱向模態(tài)的大迎角機動進行了仿真,通過對所設計控制律仿真結果的分析,指出了動態(tài)逆控制方法在非線性飛行控制系統(tǒng)中應用的不足和局限性。考慮到非線性動態(tài)逆控制器的不足,為提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和對外界擾動的自適應性,結合滑模變結構控制在解決不確定非線性系統(tǒng)控制問題優(yōu)秀特點,本文基于相關理論,設計了滑模變結構飛行控制系統(tǒng);同時,為了消除滑模變結構控制系統(tǒng)的抖振問題,引入了能夠調(diào)節(jié)切換增益的模糊規(guī)則控制器;為解決系統(tǒng)模型不能精確建立、存在不確定項的問題,結合RBF神經(jīng)網(wǎng)絡和滑模控制的優(yōu)點,將RBF神經(jīng)網(wǎng)絡理論引入到滑�？刂浦�,設計了一種基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應的滑模變結構飛行控制系統(tǒng),利用RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的逼近特性對系統(tǒng)的不確定項進行逼近,設計了權值自適應律,并基于L y a p u n o v穩(wěn)定性理論證明了該系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在文章最后,對所設計的綜合飛行/推進控制系統(tǒng)進行了縱向大迎角機動仿真,從仿真結果來看,控制器可以在有限時間內(nèi)完成對指令信號的跟蹤,系統(tǒng)的響應速度也獲得了明顯提高,所設計的控制器是有效的。
【關鍵詞】：飛行控制系統(tǒng) 非線性系統(tǒng) 不確定性 滑模控制 動態(tài)逆控制 徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：V249
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-16
• 1.1. 論文研究背景與意義9-10
• 1.2. 綜合飛行/推力矢量控制技術研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3. 非線性飛行控制系統(tǒng)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4. 本文主要研究內(nèi)容與組織結構14-16
• 第2章 新型戰(zhàn)斗機數(shù)學模型建立及分析16-31
• 2.1. 引言16
• 2.2. 推力矢量發(fā)動機力學模型16-18
• 2.3. 推力矢量飛機的六自由度非線性方程18-23
• 2.4. 基于時標分離的新型戰(zhàn)斗機仿射非線性模型23-27
• 2.5. 控制分配器設計27-30
• 2.6. 本章小結30-31
• 第3章 非線性控制方法理論研究31-47
• 3.1. 引言31
• 3.2. 非線性動態(tài)逆控制理論31-32
• 3.3. 滑模變結構控制理論32-37
• 3.3.1. 滑�？刂茊栴}的描述與基本設計思想33-34
• 3.3.2. 基于趨近律的滑模變結構控制器設計34-35
• 3.3.3. 滑模變結構控制系統(tǒng)的存在的問題35-37
• 3.4. 模糊控制理論37-39
• 3.5. RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的基本理論39-45
• 3.5.1. RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的基本結構40-41
• 3.5.2. RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的函數(shù)逼近特性41-43
• 3.5.3. RBF神經(jīng)網(wǎng)絡的學習算法43-45
• 3.6. RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應滑模控制器45-46
• 3.7. 本章小結46-47
• 第4章 新型戰(zhàn)斗機非線性動態(tài)逆控制律設計47-54
• 4.1. 引言47
• 4.2. 動態(tài)逆方法在飛行控制系統(tǒng)中的應用47-48
• 4.3. 快回路非線性動態(tài)逆控制律設計48-49
• 4.4. 慢回路非線性動態(tài)逆控制律設計49-50
• 4.5. 慢回路PID調(diào)節(jié)器設計50-52
• 4.6. 縱向模態(tài)仿真結果與分析52-53
• 4.7. 本章小結53-54
• 第5章 基于RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應的飛行器滑�？刂�54-68
• 5.1. 引言54
• 5.2. 新型戰(zhàn)斗機滑模變結構飛行控制系統(tǒng)設計54-63
• 5.2.1. 慢回路滑�？刂破髟O計54-56
• 5.2.2. 基于模糊切換增益調(diào)節(jié)的慢回路滑�？刂破飨斗椒�56-57
• 5.2.3. 快回路滑�？刂破髟O計57-58
• 5.2.4. 慢回路RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應滑模控制器設計58-60
• 5.2.5. 快回路RBF神經(jīng)網(wǎng)絡自適應滑�？刂破髟O計60-63
• 5.3. 縱向模態(tài)仿真與結果分析63-67
• 5.4. 本章小結67-68
• 結論68-69
• 參考文獻69-75
• 致謝75-76

【參考文獻】

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1 武國慶,姜長生,張銳,盧偉健;基于徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡的不確定非線性系統(tǒng)的魯棒自適應控制[J];航空學報;2002年06期

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中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前2條

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本文編號：760800