無虛擬控制律的高超聲速飛行器新型模糊控制

李廣劍 何廣軍 吳亞暉 李興格

1.空軍工程大學(xué)防空反導(dǎo)學(xué)院，西安 7100512.空軍預(yù)警學(xué)院雷達士官學(xué)校，武漢 430345

0 引言

吸氣式高超聲速飛行器(AHV)是一類在臨近空間以吸氣式超燃沖壓發(fā)動機為動力，飛行速度超過5Ma的飛行器。由于飛行速度快、航程距離遠、突防能力強，高超聲速飛行器成為軍用國防領(lǐng)域的研究熱點。與其他的飛行器相比，高超聲速飛行器具有更復(fù)雜的耦合問題、彈性振動問題以及不確定性。為了提高高超聲速飛行器控制系統(tǒng)的整體性能，國內(nèi)外研究人員均展開了許多研究。

近年來，關(guān)于高超聲速飛行器控制的研究取得了許多成果。例如，輸入受限控制[1-3]，滑模變結(jié)構(gòu)控制[4-7]，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制[8-10]，以及預(yù)設(shè)性能控制[11-12]等。文獻[13]提出在AHV中應(yīng)用反演方法對于系統(tǒng)的擾動和不確定性項目進行逼近，但沒有考慮彈性體形變的影響，且選擇的模糊函數(shù)比較繁瑣。文獻[14]在再入飛行器中基于動態(tài)面，引入非零和博弈理論設(shè)計模糊自適應(yīng)控制器，取得了一定進展。文獻[15]提出了基于ESO的模糊自適應(yīng)控制器，采用Nussbaum增益技術(shù)減少學(xué)習(xí)量，但是依然沒有擺脫模型限制。胡超芳[16]等提出了模糊自適應(yīng)的AHV容錯控制，控制律設(shè)計過程以及控制律的形式相對復(fù)雜。文獻[17]采用預(yù)設(shè)性能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，但是預(yù)設(shè)性能控制缺少嚴格統(tǒng)一的穩(wěn)定性分析方法，并且在應(yīng)用中會用到猜測量，在實際控制中猜測量一般難以獲取。

基于以上研究，提出了一種無虛擬控制律的高超聲速飛行器新型模糊控制方法。……