【技术实现步骤摘要】
一种高超声速飞行器鲁棒自适应控制方法
本专利技术属于高超声速飞行器
，特别涉及了一种高超声速飞行器鲁棒自适应控制方法。
技术介绍
飞行速度超过5倍音速的飞行器被称为高超声速飞行器。高超声速飞行器的飞行速度相当大，飞行环境相当复杂，以至于在飞行过程中存在严重的不确定性，此外，高超声速飞行器还具有激烈快时变、强耦合、严重非线性等特性，这些特性给飞行控制系统的设计增加了难度。上世纪50年代，Wunch首次提出变结构控制的概念，经过几十年的演变，由于其对不确定性具有完全鲁棒性，已经成为非线性控制设计的重要方法，但是其存在高频抖振。为了抑制抖振，并尽可能地保留鲁棒性，现有技术中有将二阶滑模控制算法应用于高超声速飞行器的控制中，成功避免了抖振，但其假设不确定性导数上界已知，这在现实当中难以实现。另有现有技术通过自适应调整控制器增益，以确保在不确定性导数上界存在但未知时，仍能有较好控制效果，但其主要只针对参数不确定性。
技术实现思路
为了解决上述
技术介绍
提出的技术问题，本专利技术提供了一种高超声速飞行器鲁棒自适应控制方法。为了实现上述技术目的，本专利技术的技术方案为：一种高超...
【技术保护点】
1.一种高超声速飞行器鲁棒自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立高超声速飞行器模型：(1a)建立高超声速飞行器纵向动力学模型；(1b)将高超声速飞行器的发动机推力系统等效为一个二阶系统模型，则高超声速飞行器纵向动力学模型为一个2输入2输出的模型，其中，以发动机节流阀调定的指令信号βc和升降舵偏转角δe为系统的控制输入，以飞行速度V和飞行高度h为系统的控制输出；(1c)在高超声飞行器纵向动力学模型中加入不确定因素，所述不确定因素包括参数不确定因素和模型不确定因素；(2)对飞行速度V和飞行高度h进行求导，得到加入不确定因素的精确反馈线性化模型；(3)建立高超声速飞...
【技术特征摘要】
1.一种高超声速飞行器鲁棒自适应控制方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)建立高超声速飞行器模型：(1a)建立高超声速飞行器纵向动力学模型；(1b)将高超声速飞行器的发动机推力系统等效为一个二阶系统模型，则高超声速飞行器纵向动力学模型为一个2输入2输出的模型，其中，以发动机节流阀调定的指令信号βc和升降舵偏转角δe为系统的控制输入，以飞行速度V和飞行高度h为系统的控制输出；(1c)在高超声飞行器纵向动力学模型中加入不确定因素，所述不确定因素包括参数不确定因素和模型不确定因素；(2)对飞行速度V和飞行高度h进行求导，得到加入不确定因素的精确反馈线性化模型；(3)建立高超声速飞行器鲁棒自适应控制器：(3a)定义飞行速度V和飞行高度h的跟踪误差，并建立积分滑模面；(3b)采用基于super-twisting的二阶滑模自适应控制方法建立滑模面的趋近动态；(3c)根据步骤(3b)建立的滑模面趋近动态，设计控制律和自适应律。2.根据权利要求1所述高超声速飞行器鲁棒自适应控制方法，其特征在于，在步骤(1a)中，所述高超声速飞行器纵向动力学模型如下：上式中，m为飞行器质量，V为飞行速度，γ为航迹倾斜角，h为飞行高度，α为飞行迎角，q为俯仰角速率，Iyy为纵向转动惯量，r＝R+h表示飞行器地心距，其中R为地球半径，μ为地球重力常数，T为发动机的推力，L为飞行器的升力，D为飞行器的阻力，M为俯仰力矩。3.根据权利要求2所述高超声速飞行器鲁棒自适应控制方法，其特征在于：上式中，Sw为机翼浸润面积，cA为平均气动弦长，ρ为空气密度；在巡航飞行状态下系数CT、CL、CD、CM的拟合公式如下：CL＝0.6203αCD＝0.645α2+0.0043378α+0.003772CM＝CM(α)+CM(q)+CM(δe)CM(α)＝-0.035α2+0.036617α+5.3216×10-6CM(δe)＝0.0292×(δe-α)上式中，β为发动机节流阀调定。4.根据权利要求3所述高超声速飞行器鲁棒自适应控制方法，其特征在于：在步骤(1b)中，高超声速飞行器的发动机推力系统等效的二阶系统模型如下：上式中，βc为发动机节流阀调定的指令信号，ζ为阻尼比，ωn为固有...
【专利技术属性】
技术研发人员：文成馀，余朝军，万月丰，朱平，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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