基于执行器故障的高超声速导弹的自适应容错控制器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于执行器故障的高超声速导弹的自适应容错控制器，是在导弹标称输出反馈控制器与执行器之间增加了自适应容错控制器。构建步骤有：步骤1，建立高超声速导弹在模型参数不确定性，外界干扰条件下的运动模型；步骤2，建立高超声速导弹在执行器故障条件下的动态模型；步骤3，依据动态模型设计自适应容错控制器。本发明专利技术的高超声速导弹的自适应容错控制方法，能够实现高超声速导弹在执行器故障、模型参数不确定性以及外界干扰情况下的期望飞行，显著提高了高超声速导弹飞行的可靠性和抗干扰能力。和抗干扰能力。和抗干扰能力。

【技术实现步骤摘要】
基于执行器故障的高超声速导弹的自适应容错控制器


[0001]本专利技术涉及高超声速导弹的飞行控制，更特别地说，是指一种基于执行器故障的高超声速导弹的自适应容错控制器，并依据所述自适应容错控制器进行高超声速导弹的自适应容错飞行控制。

技术介绍

[0002]高超声速导弹(最大飞行速度大于等于5倍音速)具有防区外发射、远距离巡航、高空高速进入退出、短时间全球部署、有效截击时间敏感目标的能力，已经成为以美国为首的军事强国研究的热点。然而，相对于传统制导导弹而言，由于飞行环境恶劣，具有极高的飞行速度和大空域机动飞行的特点，导致其飞行动力学特性更加复杂，是一个强非线性、高不确定性、强耦合性和强干扰的控制问题，所以其飞行控制系统设计具有巨大挑战。
[0003]由于高超声速导弹飞行环境恶劣，执行器以及飞行器结构容易故障。一旦故障发生，往往会造成经济上的损失甚至带来灾难性的后果。因此，如何提高飞行器的可靠性，使得飞行器在故障情况下保持安全飞行，已经成为目前控制研究领域的一个重要问题。而容错控制作为一种处理故障影响的有效的控制手段，已经成为控制领域学者研究本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于执行器故障的高超声速导弹的自适应容错控制器，其特征在于：是在导弹标称输出反馈控制器与执行器之间增加了自适应容错控制器；构建所述自适应容错控制器的步骤有：步骤1，建立高超声速导弹在模型参数不确定性，外界气流干扰条件下的运动模型；自适应容错控制器接收高超声速导弹的运动参数，并建立高超声速导弹在模型参数不确定性，外界气流干扰条件下的运动模型为：确定性，外界气流干扰条件下的运动模型为：表示高超声速导弹的飞行加速度；V表示高超声速导弹的飞行速度；F
x
表示高超声速导弹在纵向上的控制力；F
y
表示高超声速导弹在侧向上的控制力；F
z
表示高超声速导弹在高度方向上的控制力；q表示动压，所述q＝0.5ρV2，ρ表示大气密度；S表示高超声速导弹翼参考面积；C
D
表示高超声速导弹的阻力系数；d
C
表示高超声速导弹阻力系数的未建模项；m表示高超声速导弹的质量；d
m
表示高超声速导弹质量的未建模项；g表示引力常量；θ表示高超声速导弹的航迹角；表示高超声速导弹的航迹角的角速度；ψ表示高超声速导弹的航向角；表示高超声速导弹的航向角的角速度；d
V
表示高超声速导弹速度受到的外界干扰；d
θ
表示高超声速导弹航迹角受到的外界干扰；d
ψ
表示高超声速导弹航向角受到的外界干扰；表示高超声速导弹在惯性坐标系纵向上的速度；
表示高超声速导弹在惯性坐标系侧向上的速度；表示高超声速导弹在在惯性坐标系高度方向上的速度；定义没有故障时的高超声速导弹控制输入量为u＝[F
x F
y F
z
]
T
，则得到高超声速导弹如下三维空间运动模型为：P表示高超声速导弹在惯性坐标系下的位置；所述P＝[X Y Z]
T
，上角标T表示矩阵转置；所述P＝[X Y Z]
T
中的X代表着高超声速导弹在惯性坐标系的X轴方向上的位置控制指令，所述P＝[X Y Z...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘昊，刘德元，蔡国飙，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：