高超聲速飛行器線性變參數(shù)建模及其魯棒控制.pdf

1、高超聲速飛行器作為新一代的飛行器由于其具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，是目前飛行器領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。它采用了機(jī)身一體化設(shè)計(jì)技術(shù)，其空氣動(dòng)力學(xué)特性、推進(jìn)系統(tǒng)和機(jī)體結(jié)構(gòu)之間存在著極強(qiáng)耦合作用。飛行環(huán)境復(fù)雜，飛行高度和馬赫數(shù)跨度范圍大，這導(dǎo)致飛行器氣熱特性和氣動(dòng)特性劇烈變化，因此保證飛行器在較大包線內(nèi)的飛行穩(wěn)定性是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)的增益調(diào)度控制已經(jīng)無(wú)法滿足如此高的性能要求，所以有必要建立高超聲速飛行器面向大包線飛行任務(wù)的綜合模型。
　　線性變參數(shù)（LPV

2、）系統(tǒng)是一類非常重要的時(shí)變系統(tǒng)。系統(tǒng)LPV建模方法總體可以分為兩類，一類是基于系統(tǒng)非線性方程通過(guò)數(shù)學(xué)變換獲得LPV模型，稱為分析法；另一類是實(shí)驗(yàn)法。分析法目前主要有三種，分別為雅可比線性化方法，狀態(tài)變換法和函數(shù)替代法。本文著手建立高超聲速飛行器面向控制的縱向LPV模型。首先基于動(dòng)量方程建立高超聲速飛行器縱向動(dòng)力學(xué)模型，氣動(dòng)參數(shù)采用國(guó)外已經(jīng)公開的文獻(xiàn)中數(shù)據(jù)。進(jìn)而對(duì)其非線性剛體模型進(jìn)行適當(dāng)簡(jiǎn)化，利用雅可比線性化法，建立其縱向LPV模型，簡(jiǎn)化