免费论文：高超声速飞行器操纵特性及非线性控制研究

高超音速飞机具有很高的突防成功率和侦察效率，可以大大扩展战场空间。因此，高超音速飞行器已成为世界各国的研究热点。针对高超声速飞行器的操控性和稳定性特性，本文首先建立了高超声速飞行器的基本动力学模型。通过对飞行器静稳定性和模态稳定性的分析，得到高超声速飞行器的纵向和横向稳定性分析结果；通过分析飞行器运动对方向舵偏转角的响应特性，得到高超声速飞行器的机动性分析结果。 .由于飞行条件变化大，高超声速飞行器的运动具有严重的非线性和耦合特性，传统的经典控制理论设计方法和基于现代控制理论的线性设计方法都不能满足高超声速飞行器运动对控制的要求。系统，因此有必要寻找新的非线性控制系统设计方法。本文采用非线性动态逆法设计高超声速飞行器姿态控制系统。首先，通过奇异摄动理论将车辆姿态运动变量分为快变量和慢变量，然后用期望的动力学来代替运动中的固有动力学。反馈线性化理论使高超声速飞行器运动能够很好地跟踪指令姿态角。由于高超声速飞行器存在不确定因素，动态建模存在误差，动态反演方法需要精确的动态建模，单纯采用动态反演方法难以满足控制系统的鲁棒性要求。结构奇异值综合法（或μ分析）是一种可直接用于鲁棒性能优化的多元设计方法，包括μ分析和H∞综合。本文采用结构奇异值综合法设计控制系统外环，将设计的控制系统内环与动态逆法相结合，形成满足高超声速飞行要求的高超声速控制系统。步行者运动的稳健性要求。

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