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基于NESO的高超聲速攔截彈解耦控制研究

2016-03-16 07:43:36熊子豪
導航定位與授時 2016年5期
關(guān)鍵詞:方法系統(tǒng)設計

白 辰,熊子豪,任 章

(北京航空航天大學 飛行器控制一體化技術(shù)重點實驗室,北京 100191)

基于NESO的高超聲速攔截彈解耦控制研究

白 辰,熊子豪,任 章

(北京航空航天大學 飛行器控制一體化技術(shù)重點實驗室,北京 100191)

針對高超聲速攔截彈姿態(tài)控制問題,提出了基于非線性擴張狀態(tài)觀測器(NESO)的解耦控制方法。根據(jù)Tornambe的分散魯棒控制理論,把耦合項和不確定性視為廣義不確定項,構(gòu)造基于NESO的估計和補償信號并加入到閉環(huán)控制律中。理論推導證明了該方法可以保證閉環(huán)系統(tǒng)跟蹤誤差一致有界。在高超聲速攔截彈模型上進行了仿真驗證,并與傳統(tǒng)的分通道反饋控制方法進行對比,結(jié)果表明所設計解耦控制方法得到了更好的控制效果,在較大程度上消除了通道耦合和不確定性的影響。

高超聲速攔截彈;解耦控制;NESO;不確定性

0 引言

高超聲速飛行器由于其極大的軍事應用價值,越來越受到世界各國的廣泛關(guān)注。這類飛行器速度極快,長期飛行在臨近空間,并且飛行彈道復雜,導致了對其攔截非常困難。目前比較可行的方案是采用“助推+滑翔”方式的高超聲速攔截彈進行攔截。高超聲速攔截彈是一類升力體構(gòu)型的面對稱高超聲速飛行器,其特殊的飛行模式給控制系統(tǒng)設計提出了很高的要求。為了保證在臨近空間內(nèi)滑翔飛行,這類飛行器要保持較大的攻角以提供足夠的升力,同時側(cè)滑角要盡量保持為零,以避免局部的氣熱效應對機體的影響。……

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